2024年1月22日，浙江大學(xué)西湖學(xué)術(shù)論壇第278次會(huì)議暨生物力學(xué)前沿交叉研究研討會(huì)在杭州圓正啟真酒店順利舉行。本次會(huì)議由浙江大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究院主辦、浙江大學(xué)航空航天學(xué)院和浙江大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程與儀器科學(xué)學(xué)院聯(lián)合承辦。
本次研討會(huì)主題為“生物力學(xué)前沿交叉研究研討”，主要議題包括：1）分享目前生物力學(xué)的前沿研究工作以及所面臨的困境；2）分享生物力學(xué)在生命基礎(chǔ)科學(xué)問題、臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)療器械等領(lǐng)域的應(yīng)用和挑戰(zhàn)；3）探討如何推進(jìn)生物力學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科交叉；4）探討現(xiàn)代前沿技術(shù)對(duì)生物力學(xué)的推動(dòng)及挑戰(zhàn)。本次研討會(huì)將邀請(qǐng)多名海內(nèi)外知名學(xué)者進(jìn)行研討交流，進(jìn)一步尋求可能的合作機(jī)會(huì)。
會(huì)議由季葆華教授主持。首先，由浙江大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究院基礎(chǔ)研究與海外項(xiàng)目部陳光弟教授致歡迎辭（圖1），簡(jiǎn)單介紹了本次會(huì)議的主要內(nèi)容及目標(biāo)。隨后，浙江大學(xué)航空航天學(xué)院院長(zhǎng)陳偉球教授致歡迎辭（圖2），主要介紹了浙江大學(xué)航空航天學(xué)院的研究情況，重點(diǎn)介紹了航院的生物力學(xué)研究方向。
圖1. 陳光弟教授致歡迎辭
圖2. 陳偉球教授介紹學(xué)院情況
會(huì)議邀請(qǐng)了國(guó)內(nèi)生物力學(xué)研究方向知名學(xué)者進(jìn)行了學(xué)術(shù)報(bào)告分享。首先，北京航空航天大學(xué)樊瑜波教授做了題為《力-細(xì)胞/組織-材料相互作用及應(yīng)用》的報(bào)告（圖3）。樊瑜波教授首先從從各行各業(yè)都存在豐富的生物力學(xué)問題出發(fā)，引出生物力學(xué)研究的重要性。樊瑜波教授的報(bào)告分三部分。第一部主要介紹通過建立人體近生理系統(tǒng)，研究力與材料相互作用來進(jìn)行醫(yī)療器械的研發(fā)，以及生物材料的開發(fā)。第二部分主要介紹了康復(fù)訓(xùn)練中的生物力學(xué)相關(guān)進(jìn)展。第三部分以空天損傷難題為背景，結(jié)合基于結(jié)構(gòu)和材料微結(jié)構(gòu)的仿生生物力學(xué)防護(hù)機(jī)制，介紹了啄木鳥頭部沖擊防護(hù)機(jī)制，核桃輕質(zhì)高強(qiáng)增韌機(jī)制，以及通過多生理系統(tǒng)的跨尺度生物力學(xué)仿真進(jìn)行等實(shí)驗(yàn)技術(shù)，進(jìn)行防護(hù)裝備和運(yùn)動(dòng)類產(chǎn)品的研發(fā)。
圖3. 樊瑜波教授作報(bào)告
來自中科院力學(xué)研究所的龍勉研究員描述了肝臟在各級(jí)尺度上的生物學(xué)組成，引出了研究的對(duì)象和問題（圖4）。龍勉研究員主要介紹了三個(gè)研究成果。第一個(gè)是肝臟的再生問題。第二個(gè)是基質(zhì)的硬度對(duì)于肝纖維化的影響。第三個(gè)是關(guān)于蛋白構(gòu)象檢測(cè)的研究，展示了納米孔-AFM聯(lián)合模擬體系的構(gòu)建，以及該體系如何測(cè)量蛋白的構(gòu)型。在報(bào)告的最后龍勉研究員指出生物力學(xué)交叉研究的關(guān)鍵在于達(dá)到統(tǒng)一對(duì)象的多樣性和力學(xué)物理的統(tǒng)一性的平衡。
圖4. 龍勉研究員作報(bào)告
浙江大學(xué)的斯科教授介紹了其團(tuán)隊(duì)在提高光學(xué)顯微鏡的成像質(zhì)量方面的工作（圖5）。通過顯微技術(shù)的改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)方式的創(chuàng)新，使普通光學(xué)顯微鏡成像出超分辨的效果。斯科教授解決了目前顯微成像組織切片的三個(gè)問題。其中使用了新的透明化試劑大大降低了對(duì)組織的透明化時(shí)間；以高滲透透明介質(zhì)去除了影響成像的組織內(nèi)血紅素等；以300微米厚的切片實(shí)現(xiàn)了對(duì)一個(gè)完整組織的3D重構(gòu)。在后處理上，斯科教授提高了顯微鏡的高穿透和抗散射能力，解決了切片不同厚度位置的分辨率不一致問題，并基于深度學(xué)習(xí)，對(duì)透明度不一致和刀口導(dǎo)致的信息丟失實(shí)現(xiàn)了一定的補(bǔ)償，提高了組織顯微成像的完整度和追蹤拍攝的準(zhǔn)確性。
圖5. 斯科教授作報(bào)告
東南大學(xué)和南京鼓樓醫(yī)院的趙遠(yuǎn)錦教授分享了其團(tuán)隊(duì)用工程學(xué)的思路和方法解決生物醫(yī)學(xué)中的問題的精彩工作（圖6）。針對(duì)生物研究和藥物研發(fā)的毒性、昂貴成本及倫理問題提供仿生器官芯片的解決方案。利用結(jié)構(gòu)色原理與微流控技術(shù)展開微納結(jié)構(gòu)生物醫(yī)用材料、仿生界面材料、仿生器官芯片等研究。趙遠(yuǎn)錦教授詳細(xì)介紹了仿生器官芯片的優(yōu)勢(shì)和取得的成果。針對(duì)肝臟構(gòu)建出細(xì)胞微載體并實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)控制，構(gòu)建肝臟器官芯片模型，研發(fā)微血管生物材料。并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出心、腎、肺、腫瘤等器官的器官芯片。這些研究為基礎(chǔ)研究與臨床之間搭建了溝通的橋梁。
圖6. 趙遠(yuǎn)錦教授作報(bào)告
浙江大學(xué)季葆華教授代表生物力學(xué)與應(yīng)用研究所和研究團(tuán)隊(duì)向與會(huì)專家匯報(bào)了團(tuán)隊(duì)的研究工作。隨后，團(tuán)隊(duì)人員生物醫(yī)學(xué)工程與儀器科學(xué)學(xué)院田良飛研究員、許迎科教授，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院徐鵬飛長(zhǎng)聘副教授，生命科學(xué)研究院夏鵬研究員分別向與會(huì)專家具體介紹了各自的研究工作，引起專家和學(xué)生激烈的關(guān)注和討論。
圖7. 季葆華教授作報(bào)告
圖8. 田良飛、許迎科、徐鵬飛、夏鵬作報(bào)告
會(huì)議最后，浙江大學(xué)航空航天學(xué)院朱偉秋院士，北京航空航天大學(xué)樊瑜波教授、中科院力學(xué)研究所龍勉研究員、東南大學(xué)與南京鼓樓醫(yī)院趙遠(yuǎn)錦教授，以及浙江大學(xué)陳光弟教授、陳偉球教授、季葆華教授、胡國(guó)慶教授、陳彬教授、張丹教授、吳禹教授等校內(nèi)外專家針對(duì)目前生物力學(xué)前沿交叉研究所面臨的問題進(jìn)行了充分的研討（圖9）。
圖9. 與會(huì)專家研討