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玻璃钢/复合材料

	2026年 48卷 1期
	刊出日期 2026-02-25

	特约专稿专题综述科技进展

特约专稿

	1	何编, 吴国雄, 刘屹岷, 包庆, 生宸, 何欣雨, 刘潇喻, 冯适健, 郭彤
		青藏高原与亚洲夏季风
		文章导读: 青藏高原隆升对亚洲季风系统形成具有重要作用，其地理位置造就了我国东湿西干、冬冷夏热的基本气候格局，是我国气候变化的“调节器”和“放大器”。高原大地形的动力和热力强迫调节着亚洲夏季风时间和空间上的多尺度变化规律。由于高原位于我国的西部地区，受西风急流等因素影响，青藏高原地形强迫对周围大气环流的扰动是影响我国东部地区天气气候变化的重要预报因子。因此，深入理解青藏高原影响亚洲季风系统的物理机制是提升区域和全球气候模式对季风系统模拟与预测能力的基础性科学问题。本文从青藏高原动力学理论和数值模拟两个角度简要阐述了高原动力和热力强迫影响周围大气环流的主要过程和对亚洲夏季风的影响机制，揭示了目前气候系统模式对亚洲夏季风的模拟能力和面临的困难，阐述了亚洲夏季风降水模拟偏差与青藏高原强迫作用的关系，基于位涡(potential vorticity, PV)理论提出了量化青藏高原表面热动力强迫的表面位涡强迫指数，为进一步理解高原周边地区的气候模拟和预测问题提供理论参考。
		亚洲夏季风异常导致的旱涝灾害对人类社会生活具有重大影响，青藏高原作为亚洲夏季风系统重要的地形强迫源，其动力和热力强迫对亚洲夏季风的环流和降水具有重要调节作用。然而，由于青藏高原地形和亚洲季风系统本身的复杂性，人们对高原热动力强迫作用如何影响亚洲夏季风机理的认识仍旧存在争议。本文从理论和数值模拟两个方面简要介绍青藏高原地形强迫作用对周边大气环流的影响机制，阐明包括青藏-伊朗高原在内的亚洲大地形抬升加热对等熵面的扰动是驱动季风环流的本质作用力，明确了目前国际气候系统模式对亚洲夏季风降水的模拟偏差与青藏高原热力强迫作用的联系，提出了青藏高原“地表位涡强迫”概念来理解青藏高原气候动力学效应。该指数可用来定量理解目前气候模式对青藏高原地表热力动力强迫模拟的作用。基于FGOALS-f气候系统模式，本文最后给出了青藏高原地表位涡强迫指数与亚洲夏季风降水的定量化关系。
		2026 Vol. 48 (1): 1-8 [摘要] ( 29 ) [HTML 1KB] [ PDF 7474KB] ( 19 )

	9	邓涛
		中国化石见证的马类演化史 ^Hot!
		文章导读:在地球自5 600万年以来的新生代画卷中，马类的演化堪称生物进化最清晰、最完整的范例。从始新世狐狸大小的四趾始祖，到第四纪奔腾的单蹄真马，马类的形态、结构与生态适应的持续转变，不仅镌刻着地球环境变迁的痕迹，更留下了跨越洲际的迁徙与分化密码。中国作为欧亚大陆东部的地理核心，境内分布的甘肃临夏盆地、内蒙古四子王旗、湖南岭茶、北京周口店等关键化石产地，出土了从早始新世到全新世的马类化石序列，为破解全球马演化谜题提供了不可或缺的东方证据。本文结合中国最新研究成果与经典化石发现，系统还原马类在东亚大陆的演化历程，展现这一传奇类群如何在时空流转中不断突破形态与生态的边界。
		中国广袤的土地上保存了跨越5 600万年的马类化石序列，构建了从起源、辐射到现生类群崛起的完整全球演化链条，提供了无可替代的东方证据。湖南衡阳早始新世的丁氏曙马填补了亚洲早期马类化石记录的空白，这一发现将马类在亚洲的历史追溯到起源阶段，并揭示了其可能经过欧洲-北美-亚洲的早期洲际迁徙路径，修正了认为马类仅源于北美和欧洲的传统观点。文章重点阐述了中新世中国马类演化的独特图景，集中体现在中华马与三趾马的共生演化，二者在中国北方同一地层中共存，反映了森林-草原混合景观。通过碳氧同位素等方法，证实以长鼻三趾马为代表的三趾马才是最早、最适应开阔草原的马类，而非其后的真马。此外，青藏高原的三趾马化石成为重建古高度的关键证据。甘肃临夏盆地发现的埃氏马是东亚最早的真马，与三趾马的共生记录了演化的世代交替。随后，中国特有的三门马、庆阳马等展现了真马的快速辐射。尤其关键的是，周口店三门马和北京马作为北京猿人的伴生动物，其大量化石见证了早期人类对马类的狩猎活动，即人类活动开始介入马类演化的历史。
		2026 Vol. 48 (1): 9-17 [摘要] ( 113 ) [HTML 1KB] [ PDF 14615KB] ( 28 )

专题综述

	18	汲广博, 赵国祥, 赵强
		柔性生物电子材料在心脏疾病诊疗中的应用
		文章导读: 心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)目前仍是全球范围内的首要致死疾病。传统心脏疾病监测与治疗手段存在局限，如操作具有侵入性、临床使用不便且监测指标覆盖范围较窄，难以满足当前对心脏病精准诊疗的需求。因此，医疗领域亟需开发更便捷、智能且精准的新型技术方案。专为心脏诊疗设计的植入式柔性生物电子材料，是依托柔性电子技术解决心脏功能异常问题的全新技术范式。相较于传统器件与方法，该技术在心脏功能实时监测中展现出更高的灵敏度与精确度：通过与心脏组织实现无缝集成，可高灵敏监测心率[、电生理信号、心脏容积及心腔内压力等关键指标；结合智能控制系统后，还能及时识别心脏疾病风险并启动预防性干预。此外，柔性生物电子材料在心脏病治疗领域同样前景广阔，例如可通过电刺激或光刺激实现心律调节与心脏起搏，其精准度与安全性均显著优于传统治疗手段。
		柔性电子作为一类创新性技术，可在柔性或可延展基底上构建有机/无机电子器件，在疾病的诊断与治疗中展现出巨大的潜力。柔性生物电子材料与心脏表面无缝贴合时，能够通过电子器件实时监测心脏容积、压力及电生理信号等关键参数，这对于缺血性心脏病、心律失常及心力衰竭等心脏疾病的精准诊断至关重要。此外，通过在柔性生物电子材料中集成电刺激与光刺激单元，心脏电生理治疗效果有望得到进一步优化。本文系统总结了用于心脏病诊疗的柔性生物电子材料的最新研究进展，并重点探讨了该领域当前面临的技术挑战及未来发展方向。
		2026 Vol. 48 (1): 18-24 [摘要] ( 21 ) [HTML 1KB] [ PDF 1632KB] ( 6 )

	25	许宝莹, 於得红, 冯炜, 陈雨
		重获新声：生物材料助力听觉重生
		文章导读: 在听觉功能受损的情境下，个体可能无法感知自然环境中的声音信号，例如鸟鸣声或窗外风声，从而削弱了对时间、空间变化的感知能力。同时，日常生活中人际沟通的清晰度下降，使得语音信息必须通过唇读和面部表情辅助理解，极大影响情感交流的效率与质量。更为显著的是，音乐等复杂听觉刺激的感知能力下降，导致节奏与旋律的辨识度减弱，听觉愉悦体验显著削弱。听力损失不仅破坏个体与外界之间的声音联结，还可能引发社交退缩、情绪障碍乃至认知功能衰退等连锁反应，严重影响生活质量。据世界卫生组织报告，全球有超过15亿人受到不同程度听力损失的影响，其中很大一部分源于耳蜗毛细胞、螺旋神经节神经元及其突触等内耳感音神经结构的损伤。针对这一挑战，生物医用材料展现出重要的临床应用前景。依托其良好的组织相容性、功能可调控性及智能响应特性，相关材料正在为听觉功能的重建提供新思路，有望为感音性听力障碍患者开辟通往“再听世界”的新路径。
		听觉系统通过耳蜗毛细胞、螺旋神经节神经元及其突触网络协同工作，实现外界声音的感知与传导。一旦这些关键结构受损，即会导致不可逆的感音神经性听力损失。尽管助听器和人工耳蜗在改善部分听力功能方面取得进展，但其对受损听觉感受器的修复作用仍十分有限。近年来，随着材料科学与生物医学工程的发展，生物医用材料在听觉系统再生领域展现出广阔前景。依托仿生结构构建、智能药物释放系统、生物催化性能及良好的组织相容性，该类材料有望实现对听觉细胞与神经结构的修复与重建，推动听觉功能的再生。本文围绕“失灵的声音接收器”，系统梳理当前生物医用材料在听觉修复中的研究进展与科学挑战，为感音神经性听力损伤的精准干预提供理论依据与新策略。
		2026 Vol. 48 (1): 25-32 [摘要] ( 334 ) [HTML 1KB] [ PDF 4575KB] ( 31 )

	33	张晨, 白龙, 苏佳灿
		骨类器官：从仿生构建到精准医疗
		文章导读: 近年来类器官相关研究进展迅速，目前已成功构建肠、脑、心脏等软组织类器官。然而，骨作为硬组织，其类器官模型构建面临着矿化、血管化和力学等挑战。解决这些挑战，对于构建功能完善的骨类器官至关重要。作为类器官研究的新兴方向，骨类器官是一种自组织的三维微型骨组织，可以在体外模拟体内骨的结构与功能。区别于软组织类器官，骨类器官构建不仅依赖干细胞自组织，还需力学仿生支架以及矿化诱导共同作用，以实现类骨基质沉积、血管网络形成和力学环境模拟。相比于传统实验平台，骨类器官能够更真实地重现骨组织的多层级结构、细胞异质性及细胞与细胞之间、细胞与基质的相互作用，涵盖骨形成、血管化及免疫调节等关键过程。这不仅为研究骨的发育、生理及病理机制提供高度仿生的平台，也为骨疾病的药物筛选、再生医学与个性化治疗策略的开发提供新的工具与思路。
		伴随着全球人口老龄化进程加速，骨质疏松症、骨关节炎、骨肿瘤等骨相关疾病发病率显著攀升，对公众健康和生活质量构成严重威胁，骨健康问题已成为全球公共卫生领域的重大挑战。传统二维细胞培养模型虽然在细胞增殖、分化及分子机制研究中具有操作简便和可控性优势，但其缺乏三维结构与复杂生理微环境，难以真实模拟体内骨组织的结构与功能。动物模型虽能在一定程度上再现人类生理特征，却受限于物种差异性、临床转化潜力有限以及伦理问题。骨类器官(bone organoid)作为类器官研究领域前沿成果，能在体外三维环境中通过干细胞自组织形成，高度模拟骨组织的结构与功能。相较于传统模型，骨类器官不仅在形态和功能上更接近真实骨组织，还能重现骨形成、血管化及免疫调节等关键生理病理过程，为研究骨发育机制、疾病发生机理及治疗策略提供更为精准的研究平台。本文系统梳理骨类器官发展历程与构建策略，并重点探讨其在疾病机制解析、骨缺损修复、药物筛选及个性化医疗等领域的应用前景，同时展望其在精准医疗与临床转化中的潜在价值。
		2026 Vol. 48 (1): 33-40 [摘要] ( 24 ) [HTML 1KB] [ PDF 3481KB] ( 9 )

	41	梁潇丹, 杜继远, 冼彩虹, 吴钧
		金属-多酚在糖尿病伤口修复中的应用及挑战
		文章导读: 糖尿病是一种以高血糖为特征的慢性代谢性疾病，其全球患病率逐年上升，预计已有4.25亿人受到影响。糖尿病患者常伴有微血管和大血管的并发症，其中糖尿病伤口是最严重的并发症之一，约20%的糖尿病患者会出现此类伤口，其预后不良且复发率高，常导致截肢。糖尿病伤口愈合的复杂病理机制主要由高血糖引起，包括氧化应激水平升高、炎症反应增加、血管生成受阻以及糖尿病引发的其他全身效应。因此，寻找有效的伤口修复材料已成为研究的热点。目前，糖尿病的管理主要依靠降血糖药物(如阿卡波糖、二甲双胍、磺酰脲类衍生物)和胰岛素治疗。然而，这些治疗方法在预防并发症方面并不完全有效，且可能导致系列副作用，如血管并发症、低血糖、肠胃不适、体重增加、疲劳、乳酸酸中毒等。此外，这些药物在发展中国家普遍昂贵且难以获得。因此，利用天然产物(富含酚类化合物)的良好生物相容性和生物活性开发新型糖尿病伤口治疗药物被认为是一种有前景的替代方案。近年来，金属-多酚(metal-polyphenol)因其固有的生物相容性、抗氧化能力和抗炎活性，在药物输送、组织工程和伤口敷料等生物医学领域受到越来越多的关注。多酚的多个酚基团和疏水环可以通过多种非共价(如静电相互作用、氢键、π-π堆积和疏水相互作用)及共价相互作用(如自由基偶联反应、席夫碱反应和配位相互作用)，与其他基质形成多种结合，展现出强大的结合亲和力。金属纳米材料与多酚聚合物体系的结合，通过多价金属纳米材料与多酚之间的配位相互作用，形成金属-多酚网络(metal-phenolic network, MPN)。MPN因其具备可控性、生物相容性、抗炎抗氧化性能、pH响应性和光热效应在生物医学、电极材料和工程表面涂层等领域展现出巨大的应用潜力。
		糖尿病是一种全球广泛流行的代谢性疾病，常伴随着微血管和大血管的并发症，其中糖尿病伤口是最为严重的并发症之一，显著影响患者的生活质量。目前，因临床使用的药物价格高昂、获取困难以及可能引发一系列副作用等问题，亟需寻找新型治疗方案。近年来，金属-多酚组装材料因其优良的生物相容性、抗氧化及抗炎的特性而受到越来越多的关注。本综述系统探讨金属-多酚在糖尿病伤口修复方面的研究进展。文章首先探讨糖尿病创面的异常微环境特征及其愈合障碍的机制，进而阐述不同金属-多酚体系的构建策略及其在改善创面微环境(如抗炎、抗氧化、促血管生成)中的具体应用，最后，深入分析该领域当前面临的技术挑战，并对其工程化设计与临床转化方向进行展望，旨在为新型糖尿病伤口修复材料的研发提供理论参考。
		2026 Vol. 48 (1): 41-50 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [ PDF 2593KB] ( 10 )

	51	罗菲, 罗贤柱, 邢艳珑, 李高楠, 于法标
		照亮微观战场的科学之光 ——用于可视化检测细菌的荧光探针
		细菌感染给公共卫生领域带来重大挑战，开发快速、精准的检测技术对疾病防控具有重要意义。传统的培养法、PCR (polymerase chain reaction)和ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay)等方法存在耗时长、灵敏度有限且无法实时监测等缺点。荧光探针技术凭借其高特异性与高灵敏度，通过识别细菌靶标并产生荧光信号，实现对细菌的快速、可视化检测。本文系统综述了荧光探针的分子设计策略、发光机制及分类方法，重点分析了其在医疗诊断、食品安全和环境监测等领域的应用现状，并指出该技术在检测限、特异性及临床转化等方面仍面临的挑战。展望未来，多模态探针集成、人工智能辅助分析等创新方向将推动该技术向更智能、实用的方向发展。荧光探针技术为细菌相关问题的研究与防控提供了强有力的工具。
		2026 Vol. 48 (1): 51-63 [摘要] ( 335 ) [HTML 1KB] [ PDF 1790KB] ( 50 )

科技进展

	64	刘加琪, 奚忆莲, 张靖伟, 石含清, 杜轶
		磁性斯格明子材料及其研究进展
		文章导读:磁性材料中存在多种相互作用，例如海森堡交换相互作用(Heisenberg interaction)、DM相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya interaction)、Kitaev相互作用(Kitaev interaction)、RKKY相互作用(Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida interaction)，以及超交换作用(superexchange interaction)等。在这些相互作用的影响下，磁性材料表现出不同的稳定磁结构，如磁畴壁、磁涡旋，磁泡、磁单极子，以及斯格明子(skyrmion)等，其中斯格明子是一种具有拓扑保护性质的纳米尺度涡旋磁结构。斯格明子最早由英国核物理学家Tony Skyrme在20世纪60年代提出，用于描述非线性场理论中的非拓扑平庸的类粒子解。随后，这一概念被广泛地应用在其他领域去描述类似的数学模型，例如液晶、玻色-爱因斯坦凝聚、量子霍尔磁体等。目前人们已经通过中子散射以及透射电子显微镜等技术观察到磁性斯格明子的存在，并可以通过电流、激光、磁场等手段对斯格明子的结构及拓扑物性进行调控。因此，磁性斯格明子有望成为下一代信息存储单元，在赛道记忆、神经网络、磁性信息存储等技术方面发挥巨大作用。
		对高存储密度的迫切需求促使人们对新型自旋电子器件进行了广泛的研究。磁性斯格明子是一种具有涡旋的磁结构，具有准粒子特性并且受到拓扑保护。因其具有小尺寸、拓扑稳定性，以及低电流阈值驱动等优势，有望应用于自旋电子学等相关领域。本文结合该领域最新研究，对磁性斯格明子的种类与性质、产生机制、材料体系和诱导调控方法等内容进行了较为详细的综述，并总结了斯格明子应用于赛道存储所面临的挑战与前景。
		2026 Vol. 48 (1): 64-78 [摘要] ( 22 ) [HTML 1KB] [ PDF 8862KB] ( 15 )