仿生材料是其功能、性质和结构模仿天然材料的材料和材料系统。这种受生物启发的设计概念正在快速地发展成许多先进的应用程序，利用自然界的许多技巧。它们大范围的使用在医疗、工业、消费和能源领域的先进的技术和设备。与此同时，生物集成——引入工程材料、传感器、植入物、设备和其他增强——是应用材料科学的一个持续不断的发展的领域。材料科学界愈加重视仿生材料和生物集成材料在先进的技术和器件中的应用研究，突出跨领域的科技创新。

  本次研讨会着重关注材料行为在生物学和物理科学交叉领域的重要性，旨在弥合从材料设计到功能系统，再到最终技术解决方案的差距。我们的目标是突出自然洞察应用于社会需求的潜力，将处于学术生涯早期及资深的研究人员与企业合作伙伴联系起来，以激发下一代突破性技术。

  超疏水界面在学术研究和实际应用中都引起了广泛的兴趣。实现表面功能多样化将为改进现有的界面系统并扩展其应用领域提供一个很好的机会。中国科学院理化技术研究所吴雨辰研究员和天津大学曹墨源研究员等人在Matter上发表成果，利用“胶+粉”的方法，超疏水表面能够最终靠不同的纳米/微尺度粒子的表面嵌入而被赋予多种功能。无论颗粒的嵌入程度如何，所制备的界面都可以方便地获得令人满意的疏水性。这一发现可能会更新我们对制造超疏水表面的传统理解，即亲水颗粒可以直接应用而无需预处理。更重要的是，这种通用策略有可能实现设计和利用超疏水界面来解决科学挑战和现实问题。

  受自然启发的超两亲性表面由于其极端的亲液行为而引起了极大的关注。北京航空航天大学江雷院士和中国科学院理化技术研究所田野研究员等人在iScience上发表成果，本文采用简单的一步阳极氧化方法，在可控的气温变化下制备了具有持久超两亲性的微组织纳米通道(Mo-Na)阳极氧化铝(AAO)表面。对不同液体在超两亲性Mo-Na AAO表面的动态润湿行为分析表明，扩散因子与表面张力和液体极性呈负相关。对三相接触线的详细观察表明，超两亲性Mo-Na AAO表面上存在微尺度的毛细膜，这是毛细力水平分量的结果。利用Mo-Na AAO的超两亲性，水滴可以在极短的时间内在这些Mo-Na AAO表面完全扩散，能够适用于高效散热。此外，具有Mo-Na结构的独特AAO表面也为未来AAO基复合器件的研究提供了有效的模板。

  2023年3月16日，中国科学院理化技术研究所的王树涛研究团队在Cell Press细胞出版社旗下期刊Chem上发表了一篇题为“Bioinspired chemical design to control interfacial wet adhesion”的展望。该展望报道了从自然界湿态粘附现象到人造粘附分子的仿生设计原则。随着表征技术的不断革新，人们对自然界湿态粘附机制的理解也逐渐加深，对湿态粘附材料的化学设计也逐渐由兴趣牵引转为以应用为导向的发展之路。作者从自然粘附机制探索、仿生化学分子设计到动态粘附调控等方面探讨了新一代湿态粘附材料在发展中面临的巨大挑战和潜在机遇。论文通讯作者是王树涛研究员；第一作者是王曌特别研究助理。

  尽管天然生物材料(如珍珠母和骨)的组成成分很差，并且在环境条件下生长，但由于其独特的界面和结构，它们总是能获得有趣的机械性能。仿生研究有望为各种战略应用开发新型、轻量化、可持续和高性能的结构材料。超薄纳米薄片是接近理想的、无缺陷的组装单元。然而，由于难以捉摸的微纳米界面布局，将这些纳米级组件集成到珍珠母块体纳米复合材料中仍然具有挑战性。中国科学技术大学俞书宏院士和吴恒安教授等人在Matter上发表研究成果，本文将一种多尺度软-硬聚合物双网络界面设计策略引入到可扩展的制备工艺中，以丰富的粘土纳米片为材料，合理地构建高性能的仿珍珠母块体纳米复合材料。由此产生的纳米复合材料具备优秀能力的机械增强效率和环境耐久性。

  由于聚合物胶束能够装载治疗药物，通过EPR效应将药物运送到肿瘤，并持续释放装载的药物，因此在药物开发领域受到慢慢的变多的关注。然而，适合EPR作用的超100纳米胶束不能穿透实体肿瘤组织中致密的胶原基质，以此来降低了抗癌药物的功效。在这项发表Chem工作中，湖南大学谭蔚泓院士和武汉大学袁荃教授等人设计了一个尺寸可调的组装系统，以解决EPR效应与空间均匀穿透能力之间的冲突。这种基于核酸的胶束体系能够最终靠整合功能性核酸来扩展。核酸胶束作为一种可设计、可编程的生物分子，为血脑屏障渗透和基因转移提供了可能。

  尽管有机金属骨架结构（MOFs）的催化活性位点开放且分布均匀，但MOFs中的配位键导致他们在催化反应过程中，尤其是条件苛刻的反应条件下的催化稳定性较低。基于此，吉林大学的于吉红院士团队报道了一种利用介孔二氧化硅包覆与随后水刻蚀的方法来制备MOF@介孔SiO2蛋黄-蛋壳结构纳米反应器。有别于传统的碱性或者酸性刻蚀方法，水刻蚀MOFs表面是一种绿色低耗的制备蛋黄-蛋壳纳米结构的方法。与单纯的MOFs结构相比，包覆之后的结构具有透过性的介孔二氧化硅外壳，暴露的活性位点以及保护性外壳，使所得MOF@介孔SiO2蛋黄-蛋壳结构纳米催化剂在二氧化碳环加成催化反应中展现出了更高的催化稳定性，循环三圈后的产率可保持不变。此种水刻蚀的设计方法与合成策略有望用于制备其他高稳定性的MOFs基纳米催化剂，从而拓展MOFs在各种催化反应中的应用。

  1974年，我们出版了首本旗舰期刊《细胞》。如今，CellPress已发展为拥有50多本期刊的全科学领域国际前沿学术出版社。我们坚信，科学的力量将永远造福人类。