报告人:

徐光魁 教授（西安交通大学）

题目: 

基于多级结构特征的细胞与组织粘弹性力学

地点：

南校园十友堂300讲学厅

时间:

2026年7月3日14:30

主持人：

王叶成 青年研究员

报告简介：

细胞与生物组织是典型的复杂活性材料，通常表现出独特的非线性、粘弹性等力学特性。它们的力学特性在胚胎发育、疾病进程等过程发挥着关键作用。现今，细胞和组织的弹性性质虽有了较多研究，但它们在疾病发生发展过程中的粘弹性特性仍知之甚少，特别是缺乏表征疾病早期阶段的力学标志物。发展原子力显微镜微流变实验和多尺度力学理论方法，研究了细胞和组织的粘弹性变形与运动，阐明它们在发育和病变中的作用机制。主要结果有：（1）提炼细胞普遍的微纳结构特征，建立了自相似多级模型，将复杂的流变学响应降低到仅用4个力学参数描述，并从结构角度揭示了细胞粘弹性标度律响应机理，且发现标度律特征可评估特定的细胞类型和状态；（2）基于多级结构特征，建立了力-化-生耦合作用下的组织粘弹性本构关系，理论预测并实验发现了不同疾病阶段的组织都会呈现出时间尺度依赖的双段粘弹性标度律响应，据此提炼出多级模量、粘性、标度律指数等病变进程精准评估的力学新指标；（3）基于提炼的力学指标，指导和设计最优“力学相容性”的医用修复材料，更好地为再生医学、组织修复等服务。这些结果阐明了生物材料粘弹性特性的结构起源，为疾病诊断、再生医学、医用生物材料等领域的发展提供科学依据。

报告人简介：

徐光魁：男，西安交通大学教授、博士生导师、工程力学系主任、国家优秀青年科学基金获得者。2006年于西安交通大学工程力学系取得学士学位，2011年于清华大学工程力学系取得博士学位，2011-2013年在德国马普胶体与界面研究所从事博士后研究工作。2014年1月至今在西安交通大学工程力学系工作。主要从事细胞力学、多尺度力学、医工交叉研究等。现任中国力学学会首届青托委员会副主任，中国力学学会生物力学专业委员会委员、中国力学学会生物材料与仿生专业组副组长、中国力学学会软物质力学工作组组员、陕西省生物力学专业委员会副主任、期刊《Discover Applied Science》编委、《International Journal of Computational Materials Science and Engineering》编委、《Acta Mechanica Sinica》青年编委、《Acta Mechanica Solida Sinica》青年编委、《医用生物力学》编委等。发表论文130余篇，第一/通讯作者论文80余篇，包括生物力学旗舰期刊Biophysical Journal（11篇）、固体力学旗舰期刊JMPS（9篇）、综合类旗舰期刊Nature Communications、Science Advances、Nano Letters（4篇）、ACS Nano（3篇）等。2015年入选中国科协首届“青年人才托举工程”（导师：高华健院士）、2018年获陕西省杰出青年科学基金、2021年获国家优秀青年科学基金（结题优秀）、2024年获陕西省优秀博士学位论文指导教师，2025年获中国力学学会青年科技奖。