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机械工程学会摩擦学分会 固体润滑国家重点实验室 摩擦学学报
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研究进展

我国学者在中国史前母系社会组织研究领域取得进展 2025-06-09 图 傅家遗址单亲遗传标记和生物亲缘关系。（a）傅家遗址南北两个墓地，（b）傅家南北墓地的亲缘关系，（c）线粒体和Y染色体的辛普森多样性指数，（d）一组南北墓地之间的婚配关系示意 在国家自然科学基金项目（批准号：T2192953、T2188102）等资助下，北京大学宁超、张海团队，黄岩谊、庞玉宏团队与山东省文物考古研究院孙波团队，以及中央民族大学、四川大学等多家单位学者合作，在我国史前母系社会研究中取得突破。研究首次确证了史前母系社会组织的存在，分析了我国新石器时代母系社会的结构，揭示了新石器时代黄河下游沿海地区母系氏族社会的组织特征、人口规模、生业模式和生产力水平等关键信息。相关成果以“古DNA研究揭示中国新石器时代双氏族母系社会结构（Ancient DNA reveals a two-clanned matrilineal community in Neolithic China）”为题，于2025年6月4日发表于《自然》（Nature）杂志。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-025-09103-x。 针对长期未解答的“母系社会是否曾真实存在于更早期的史前人类社会”问题，研究团队围绕山东广饶傅家遗址的两处大汶口文化墓地开展了多学科交叉研究。基于古DNA鸟枪法测序以及捕获富集技术，获取了来自北区墓地的14个个体（3名男性，11名女性）和南区墓地的46个个体（16名男性，30名女性）的人骨遗骸全基因组数据。采用高分辨率古DNA亲缘关系鉴定技术，通过考古学、人类学、稳定同位素以及碳十四年代学等多学科交叉研究方法，实证确认了大约公元前2750年至公元前2500年间大汶口文化两个母系氏族构成的村落组织，为摩尔根、恩格斯在19世纪提出的“原始母系社会是文明前夜重要阶段”的理论提供了关键的东方证据。该研究不仅提供了首个基于系统遗传数据确证的新石器时代母系社会模型，也为理解早期社会复杂化过程提供了新的解释框架，还说明了我国东部海岸带地区对完整理解早期中华文明的起源和发展具有重要意义。
我国学者揭示DNA损伤应答的早期染色质松散机制 2025-05-30 图 连接组蛋白H1脱酰胺-乙酰化级联修饰调控染色质松散和基因组稳定性的机制 在国家自然科学基金委重大项目“DNA复制相关DNA代谢调控基因组稳态的机制研究（批准号：32090030）”资助下，深圳大学朱卫国教授团队研究发现连接组蛋白H1中天冬酰胺76和77（H1N76/77）位的脱酰胺修饰在DNA损伤应答（DDR）早期起着至关重要的作用，揭示了H1N76/77 的脱酰胺修饰通过级联反应促进邻近位点H1K75的乙酰化来调节染色质重塑，进而促进损伤修复因子的募集。该研究成果于4月16日以“组蛋白H1脱酰胺修饰调控染色质松散促进DNA修复（Histone H1 deamidation facilitates chromatin relaxation for DNA repair）”;为题在国际顶级学术期刊《Nature》（自然）在线发表。论文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-025-08835-0 染色质松散是DDR初期DNA损伤修复因子招募的先决条件，DNA双链断裂处组蛋白乙酰化对于染色质松散至关重要。然而，在DNA损伤反应早期阶段组蛋白乙酰化的调控机制，以及是否有其他类型的组蛋白修饰参与了染色质的打开，是长时间困扰该领域的关键科学问题。连接组蛋白H1是染色质紧密折叠最重要的调控蛋白之一，是维持核小体完整性的一个关键纽扣。虽然已有报道显示H1可以通过募集染色质重塑蛋白和修复因子参与DDR，但其在调控染色质松散中的具体作用机制仍不清楚，是否发生特定的构象变化或翻译后修饰变化尚待阐明。 朱卫国教授领衔的科研团队研究发现，连接组蛋白H1在DNA双链断裂发生后，其76和77位点的天冬酰胺残基（Asn76与Asn77）发生由CTPS1（胞嘧啶三磷酸合成酶）催化的特异性脱酰胺化，进而促进邻近75位的赖氨酸残基（Lys75）发生乙酰化。该研究还发现组蛋白乙酰转移酶p300对脱酰胺化后的H1具有显著的底物偏好性，表明脱酰胺修饰促进了后续的乙酰化修饰事件。由于H1的75位赖氨酸是位于连接组蛋白H1的球形结构域内，也是与DNA结合的主要功能域，所以该位点的乙酰化导致了连接组蛋白H1与DNA结合力的减弱，从而引起核小体及染色质的松散并有益于招募DNA损伤修复的关键蛋白到DNA损伤位点修复断裂的DNA。 这项研究提示连接组蛋白H1特异位点75位赖氨酸，76和77位的天冬酰胺可能形成一个特异的“开关”控制着染色质的松紧度。该项发现为理解染色质在细胞应激下如何动态变化提供了翔实的数据，也为肿瘤放化疗的精准靶标设计夯实了理论基础。
我国学者在植物生长素运输研究中取得进展 2025-05-30 图 AUX1蛋白介导的生长素内向运输机制 在国家自然科学基金项目（批准号：32322041, 32321001, W2412029, 32471279）等资助下，中国科学技术大学生命科学与医学部孙林峰教授、刘欣副教授和谭树堂教授团队开展合作，报道了植物生长素内向转运蛋白AUX1的三维结构，系统阐释了该蛋白依赖于质子浓度梯度向胞内运输生长素的分子机制。相关成果以“拟南芥AUX1介导生长素内向运输的结构探究（Structural insights into auxin influx mediated by the Arabidopsis AUX1）”为题，于2025年5月15日发表在《细胞》（Cell）杂志上，论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.028。 作为最早被发现的植物激素，生长素广泛参与了植物整个生命周期的调控过程，如根和芽的形成、茎叶的生长、向光和向重力性反应等。有趣的是，生长素在植物体内并不是“随机扩散”，而是呈现出明显的极性运输特性—即沿特定方向在细胞间流动，从而形成浓度梯度，调控植物发育和环境响应。常见的向日葵“转头”运动就是光照造成生长素在向光侧和背光侧分布不均匀产生的结果。AUX1/LAX家族介导生长素从细胞外向细胞内运输过程，在极性运输中扮演重要角色，但是其工作机制尚不清楚。 拟南芥AUX1是首个被鉴定的生长素内向运输蛋白。研究团队建立了基于放射性同位素的生长素内向运输检测体系，结合一系列生化手段，证实了AUX1蛋白的生长素结合和转运活性受到质子浓度的影响，并被小分子抑制剂1-NOA和CHPAA等抑制。进一步，团队利用冷冻电镜技术，解析了AUX1在三种不同状态下的结构：无底物结合状态、与底物生长素IAA结合状态，以及与小分子抑制剂CHPAA结合状态，首次揭示了AUX1/LAX家族蛋白的形貌。通过与香港中文大学（深圳）竺立哲团队合作开展分子动力学模拟，证实了关键氨基酸位点在生长素识别和质子协同转运中的重要作用。作为一种特异性生长素内向运输抑制剂，CHPAA常被用作研究生长素极性运输的工具分子。团队解析了AUX1与CHPAA结合的结构，发现其结合位置虽与IAA相近，但结合方式存在显著差异，为其抑制机理提供了结构基础。基于以上结果，团队提出了AUX1依赖质子浓度梯度，介导生长素内向运输的转运模型。该研究首次从分子层面揭示了AUX1/LAX家族介导的生长素内向运输机制，填补了生长素极性运输研究的重要空白，为农业生产应用提供了理论基础和潜在靶点。
我国学者与海外合作者在地幔氧化还原状态研究方面取得进展 2025-05-27 图 非地幔柱（A）与地幔柱（B）条件下碳酸盐与地幔反应过程模式图。非地幔柱条件下，俯冲板片释放的碳酸质熔体进入深部地幔后被完全还原为金刚石与Fe-C金属相；而在地幔柱条件下，碳酸质熔体在上升迁移过程中可将周围地幔氧化，当碳酸质熔体迁移至岩石圈底部时，会进一步诱发岩石圈拆沉、地表隆升、大规模岩浆活动以及浅表CO2释放 地幔氧化还原状态对地球内部挥发组分的迁移与储存具有重要影响，进而影响地球宜居性的演化。深俯冲洋壳可携带氧化组分进入深部还原地幔，造成深部地幔氧逸度（fO2）高度不均一。然而，由于样品稀缺，人们对深部地幔氧化还原平衡机制的理解依然比较有限。 在国家自然科学基金项目（批准号：42222204）的资助下，来自中国科学院广州地球化学研究所和澳大利亚国立大学的联合研究团队，通过高温高压实验与超深源金刚石包裹体成分的对比研究，揭示了俯冲碳酸盐如何改变地幔氧化还原状态、并对克拉通演化和深部碳循环产生影响。研究成果以“深俯冲碳驱动的地幔氧化还原状态多样性（Variable mantle redox states driven by deeply subducted carbon）”为题，于2025年5月21日发表于《科学进展》（Science Advances）。论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu4985。 研究团队利用多面砧压机在9~21 GPa高压条件下开展了板片碳酸质熔体与含Fe地幔橄榄岩的反应实验，并对比了不同氧逸度条件下的实验产物成分与克拉通内超深金刚石包裹体成分。结果发现，不同克拉通内超硅石榴子石（majorite）和铁方镁石（ferropericlase）包裹体各自记录了显著不同的地幔氧化还原状态，其中南非Kaapvaal克拉通超深金刚石包裹体指示地幔环境整体为氧化态，而巴西Amazonia克拉通内超深金刚石包裹体则反映出地幔环境为整体还原态。 将实验结果与板块重建工作结合，研究团队进一步提出了地幔热状态影响碳酸质熔体反应过程的机理模型（图）。在非地幔柱条件下，板片碳酸质熔体在与还原地幔的反应过程中会逐渐消耗直至完全还原“冻结”（redox freezing）为金刚石及Fe-C金属相，因此地幔整体仍保持高度还原的状态。而在地幔柱背景下，碳酸质熔体与地幔的反应过程会诱发地幔组分溶解至熔体中，其中溶解的Fe3+组分会缓冲碳酸盐的还原“冻结”过程，导致碳酸质熔体在与还原地幔反应的过程中稳定存在。当氧化的碳酸质熔体上升迁移至克拉通根之后，会进一步诱发克拉通根活化、岩石圈根拆沉与地表隆升、以及大规模火山作用和CO2释放。 该研究提出的模型解释了俯冲碳在不同地幔热状态下对氧化还原状态的调控机制。该机制对克拉通稳定性与深部碳循环具有关键意义，不仅加深了对地幔氧化还原状态演化、克拉通稳定性差异及金刚石形成机制的理解，也为地球系统碳循环提供了新视角。
我国学者发现新类型的脉冲星双星系统 2025-05-27 图 FAST发现的由毫秒脉冲星和氦星构成的新型双星系统示意图。脉冲星自转周期为11.55 ms，与伴星相互绕转时有17%的时间被伴星的星风掩食 在国家自然科学基金项目（批准号：12588202）等资助下，中国科学院国家天文台韩金林研究员带领研究团队，联合青岛理工大学、南京大学、云南天文台、中山大学、广州大学、新疆天文台、北京大学和西南大学等国内学者，利用中国天眼FAST在开展银道面脉冲星巡天时发现一例罕见掩食脉冲星，它与伴星（一个氦星）以3.6小时的周期相互绕转，且有六分之一的时间被伴星遮挡（即掩食，犹如日食或月食）。这一成果在2025年5月23日以“由共有包层演化形成的脉冲星-氦星双星系统（A pulsar-helium star compact binary system formed by common envelope evolution）”为题，发表于《科学》杂志。论文链接为：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado0769 。 在浩瀚的银河系中，大多数恒星都是成对出现，以双星系统的形式共同演化。天文学家对于单个恒星如何演化已有相对清晰的认识，但双星如何交互和演化在过去几十年里一直是天文学领域的前沿难题。演化理论认为，特定条件下中子星的伴星会因为质量流失而体积膨胀，甚至膨胀到把中子星揽入怀中，一起在共有的氢元素包层中演化约一千年。在这个过程中，中子星与伴星不断靠近，释放的能量在千年之内把共有的氢包层全部吹散，只留下中子星和伴星中燃烧的内核在非常紧密的轨道上相互绕转。这时伴星主要靠燃烧的氦元素发光，温度有几万度，这样的天体被称为“氦星”。然而，这类特殊的双星系统极为罕见且难以观测，天文学家推断的中子星双星系统共有包层演化的理论也长期缺乏观测证据的支持。 中国天眼FAST的灵敏度极高，是发现脉冲星的利器，对观察处于极短周期轨道上的脉冲星更为敏锐。2020年5月韩金林研究员团队利用FAST对银河系进行脉冲星深度搜索时，发现了一颗自转周期为10.55毫秒的毫秒脉冲星PSR J1928+1815。2020年11月，研究团队利用FAST进行了几次后随观测后，证实它处于一个仅50万公里的致密轨道，相互绕转的轨道周期仅为3.6小时。它与伴星相互绕转时，有大约六分之一的时间被伴星遮挡。据推测，这个伴星的质量至少有1个太阳质量，远超出一般掩食脉冲星伴星的质量，但狭小的轨道根本容不下一个像太阳这样大小的恒星。根据多方面的限制推断，这个伴星不是普通恒星，也不是演化后的致密伴星，而应该是经历过共有包层演化的氦星。脉冲星信号掩食是氦星甩出的星风物质遮挡引起的。 这种具有新类型伴星的脉冲星双星作为双星公共包层演化阶段的产物，有望为恒星群体演化、致密星吸积、引力波源预测等多领域科学研究提供观测依据，并牵引多个不同领域的研究：如恒星群体演化、引力波源预测、双星和恒星演化过程、深度光学/红外的氦星观测等课题，使天文学家对双星演化有更深入的认识。
我国牵头制定并发布首个适老化数字经济国际标准 2025-05-27 （5月15日央视《新闻联播》报道） 根据联合国人口司预测，截至2025年底，全球60岁及以上人口将达14.2亿人。伴随着人体机理的衰老，人体全身肌肉力量会下降并导致眼睛视域变窄、手部精细化动作控制力减弱，将严重影响老年人的数字化技能并引发一系列的生理和心理变化。 在国家重点研发计划“国家质量基础设施体系”重点专项的资助下，由我国专家独立担任项目负责人和工作组召集人的《老龄化社会 老龄化包容性数字经济通用要求与指南》国际标准（ISO 25556:2025）日前由国际标准化组织（ISO）发布实施，被央视《新闻联播》、《人民日报》、《光明日报》宣传报道。该项国际标准是ISO首项人口老龄化视角下的数字经济标准。 来自中国标准化研究院的研究团队依托数据分析和需求图谱，揭示了老年人在数字时代行为规律和消费偏好，挖掘了数字经济适老化需求特征，规定了适老化数字经济的共性准则和核心要素，并针对在线购物、数字银行、数字医院、在线娱乐、社交媒体、智慧出行、智慧社区、智慧家庭等老年人参与数字经济的高频场景提出了具体建议和应用案例，为建立老龄化包容性数字经济、消弭全球老年人数字鸿沟凝练了科学解决方案，贡献了中国智慧。 在老龄化、数字化国际竞争与全球博弈加剧的背景下，该标准引发了全球利益相关方的广泛关注和热烈反响，来自中国、美国、英国、德国、日本、韩国等ISO成员体的跨学科专家团队共同参与了该标准的研制工作。目前，中国、英国等ISO成员体已率先通过同步制定、等同采用等方式将该标准转化为本国国家标准。伴随着标准的正式发布实施，预计未来将在更多国家落地应用。 下一步，我国专家将继续开展老龄化包容性数字经济核查规则、案例分析等方面的国家标准提案研究，以期逐步搭建起老龄化包容性数字经济ISO标准体系，为全球积极应对人口老龄化挑战、提升数字包容性水平发挥重要作用。
我国学者在偏振选择性衍射神经网络方面取得进展 2025-05-26 图 基于偏振选择性衍射神经网络的信息安全-共享架构示例 在国家自然科学基金项目（批准号：61988102，62271320）资助下，上海理工大学庄松林院士、朱亦鸣教授和臧小飞教授团队与宁波东方理工大学（暂名）丁飞教授团队在偏振选择性衍射神经网络研究方面取得进展。研究成果以“面向信息安全和共享的偏振选择性单向-双向衍射神经网络(Polarization-selective unidirectional and bidirectional diffractive neural networks for information security and sharing)”为题，于2025年5月14日在线发表于《Nature Communications》。 论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-59763-6。 全光信息处理具有响应速度快、损耗低、并行度高等优势，在图像识别、视频分析和智能传感等诸多领域具有重要应用。作为全光信息处理的主要载体，全光衍射神经网络通过层间光学衍射实现光信号的快速处理。然而，传统全光衍射神经网络受其互易特性的制约，无法实现单向到双向信息处理的功能切换，难以兼顾信息安全和数据共享。面对用户多样化的信息获取需求，如何在确保信息安全的前提下达成数据共享是全光信息处理领域需要解决的难题之一。 针对上述难题，合作研究团队提出相位调控和偏振旋转相结合的全光信息处理方法，通过控制超构表面单元结构面内旋转方向，调控光衍射过程中的相位和偏振态，从而构建出偏振可切换的衍射神经网络架构。该架构在x-/y-偏振入射下实现信息的单向传输，在45°线偏振入射下实现信息的双向传输，形成非对称的全光衍射处理，解决了光信号单向传输到双向传输功能切换的问题。进一步，团队设计了级联型双层超构表面分类和成像器件，搭建了具有100×100个神经元的偏振选择性单向-双向衍射神经网络原型系统(图)，验证了新型全光信息处理方法的有效性。 项目研究成果展现出功能集成度高、泛化能力强等优点，有望为目标探测、图像识别等领域的隐私保护、信息安全等提供新的解决方案。
我国学者在实体瘤CAR-T细胞疗法方面取得进展 2025-05-26 图 “胶原酶纳米凝胶背包式”CAR-T细胞的制备及抗肿瘤机制示意 在国家自然科学基金项目（批准号：22272091、U24A20732、82061148009）资助下，山东大学药学院栾玉霞教授团队在CAR-T细胞疗法治疗实体瘤的研究方面取得进展。相关成果以“胶原酶纳米凝胶背包优化CAR-T细胞治疗胰腺癌的疗效（A collagenase nanogel backpack improves CAR-T cell therapy outcomes in pancreatic cancer）”为题，于2025年5月19日在线发表于《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）杂志上,论文链接：https://www.nature.com/articles/s41565-025-01924-1。 CAR-T细胞疗法（Chimeric Antigen Receptor T-cell Therapy）是一种革命性的肿瘤免疫治疗手段，已在血液系统恶性肿瘤（如白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤）中展现出显著疗效。然而，其在实体瘤（如胰腺癌、肺癌等）中的应用仍面临重大挑战，主要障碍包括肿瘤微环境屏障、T细胞浸润不足及定位不佳等问题，导致治疗效果受限。 针对上述难题，山东大学研究团队开发的胶原酶纳米凝胶背包递送系统，通过增强CAR-T细胞的肿瘤穿透能力，显著提升了其在胰腺癌模型中的治疗效果。研究表明，该技术通过纳米凝胶缓释胶原酶，降解肿瘤基质屏障，使CAR-T细胞更高效地进入肿瘤核心区域，从而增强其杀伤能力。使用该技术的CAR-T细胞的肿瘤浸润率相较于游离CAR-T细胞提升约5倍，显著抑制肿瘤生长，并延长荷瘤小鼠的生存期。 这项研究为攻克CAR-T细胞在实体瘤中疗效受限的核心难题提供了新解决方案。有望推动CAR-T细胞疗法从血液肿瘤向实体瘤治疗拓展，具有广阔的临床转化前景。
我国学者与海外合作者在抗氢脆铝合金设计制备方面取得进展 2025-05-12 图 具有极高氢结合能的Al3Mg2复杂金属相在Al3Sc纳米颗粒上原位析出(a)，使得Sc微合金化Al-Mg合金在高达7 ppmw氢含量下氢致拉伸延伸率仅降低9%，远优于商业Al-Mg系合金以及实验对比合金材料(b) 在国家自然科学基金联合基金集成项目(批准号: U23A6013)、面上项目(批准号: 52071260)等资助下，西安交通大学刘刚教授、孙军院士以及上海交通大学许元涛博士与德国马普可再生材料研究所B. Gault教授等合作，制备出一种具有超高抗氢脆能力的轻质可焊铝合金，在高达7 ppmw氢含量下氢致拉伸延伸率仅降低9%。相关研究成果以“基于结构复杂相工程化设计创制抗氢脆铝合金 （Structurally complex phase engineering enables hydrogen-tolerant Al alloys）”为题，于2025年5月8日发表于《自然》（Nature）杂志，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08879-2。 双碳战略下“氢能经济”是未来社会发展的重要推动力，其中氢的存储与运输对结构金属材料的服役性能提出了更高要求。铝合金是轻量化发展的首选金属材料，也是“氢能经济”的重要候选材料。但是铝合金与高强钢、钛合金等金属材料类似，表现出明显的“氢脆”敏感性，即在吸收氢原子后其变形能力下降、塑性降低，极易引起低应力脆断和无征兆失效。调控第二相颗粒被认为是提升铝合金抗氢脆能力的有效手段，其中高密度纳米级弥散分布以及晶体内部高氢结合能是两个必须同时满足的特性，但是对于铝合金中已知的第二相颗粒，这两个特性往往“互斥”地存在。因此，发现具有更高氢结合能的第二相颗粒、并实现其高密度纳米化设计是铝合金领域国内外学术界与工程界热切关注的焦点问题。 研究团队首次提出：采用复杂金属相（Complex metallic phase, CMP）纳米颗粒作为氢陷阱，能够有效捕获氢原子并均匀稳定在晶粒内，抑制其在晶界等界面上的偏聚。其中Samson相Al3Mg2作为最复杂的CMP之一，其1832个点阵位点仅被1168个Al或Mg原子占据，近40%位点为结构无序或结构空位，是天然优异的氢陷阱，第一性原理计算表明其氢结合能大于0.9 ev/atom，超越了铝合金中已报导的所有第二相颗粒。但是Samson-Al3Mg2相形核能垒高，一般在晶界等高能量位置上非均匀形核且粗化成微米尺度颗粒，很难在晶粒内形成高密度纳米化弥散分布。研究团队对此进行了微观组织的优化设计，在微量Sc添加的Al-Mg合金中，提出了两步热处理的双级析出制度：第一步热处理先在晶粒内预设高密度的Al3Sc纳米颗粒；在第二步热处理中通过类模板效应诱导Al3Mg在Al3Sc/基体界面上原位析出 (图a)。这种复杂析出行为，使得Al-Mg-Sc合金与未添加Sc相比强度提高40%、抗氢脆能力提高近5倍，在高达约7 ppmw的氢含量下其拉伸延伸率降低幅度仅为9% (图b)，拉伸均匀延伸率大于10%，优于已报道的其他铝合金材料。这一微观组织设计策略在一定程度上克服了铝合金“强度越高，则氢脆敏感性越大”的困境，实现了强度与抗氢脆能力的同步提升，同时易于放大至规模化工业生产，将为新型抗氢脆高强铝合金的发展提供新的思路。
我国学者在面向靶向治疗的微型软体机器人方面取得进展 2025-05-12 图 用于颅内深部肿瘤靶向治疗的磁驱动血凝胶纤维机器人示意图 在国家自然科学基金项目（批准号：62022087、62125307、52475308、U22A2064）的资助下，中国科学院深圳先进技术研究院徐天添研究员、深圳大学王奔副教授、香港中文大学张立教授等开展交叉合作，提出的磁驱动血凝胶纤维机器人在颅内深部肿瘤治疗方面取得进展。研究成果以“Magnetically-driven biohybrid blood hydrogel fibres for personalized intracranial tumour therapy under fluoroscopic tracking”为题，于2025年5月1日发表于《Nature Biomedical Engineering》上。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41551-025-01382-z。 临床治疗位于脑深部或邻近重要功能区的颅内肿瘤面临一定挑战。传统手术切除方法由于解剖路径复杂易造成不可逆的神经损伤，放疗易导致周围正常脑组织放射性坏死，化疗受限于血脑屏障的低通透性，难以达到有效药物浓度。因此，开发一种组织无创、定位精准、治疗高效的颅内肿瘤治疗方法具有重要意义。 针对上述问题，本研究开发了一种以患者自身组织为原料的磁驱动生物混合血液水凝胶纤维机器人（BBHF），能够逃避免疫系统的识别和排斥反应，在外界可编程驱动磁场操纵下实现摆动、爬行或滚动等多模态仿生运动，并通过X射线成像实时追踪，实现颅内肿瘤的精准靶向药物治疗。 摒弃传统的血管递送路径，研究团队利用脑脊液这一低速流动的“天然航道”，并根据其特点设计开发了适用于脑脊液环境可控多模态运动的磁驱动血液凝胶纤维机器人。该机器人的核心创新在于三重“仿生术”：材料选择上，以患者自身血液中的纤维蛋白为原料，通过仿生凝胶化技术构建出与脑组织力学性能匹配的柔性载体，如同为机器人披上“隐形斗篷”，彻底规避免疫识别风险；运动控制上，受自然界线虫运动启发，嵌有磁性颗粒的血凝胶纤维机器人能在外磁场操控下实现摆动、翻滚、爬行等多模态仿生运动，并结合X射线成像实时定位技术，在蛛网膜下腔的复杂褶皱中也能实现灵活导航；药物释放环节，采用磁致机械断裂机制，当软体机器人抵达肿瘤病灶时，高强度交变磁场可触发其快速碎化，将药物集中“吐出来”，形成局部高药物浓度。该研究为脑深部或功能区毗邻型颅内肿瘤的精准、无创治疗开辟了全新路径。
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