8月24日，在西安交通大学仿生工程与生物力学研究所（以下简称研究所）的讨论区，一名临床医生跟一名工程师正在讨论科研课题。
在这里，教授、医生、工程师一起办公，收集临床上的医学难题，在实验室集中攻关，再将解决方案应用到医疗中。
该研究所由西安交大生命科学与技术学院院长徐峰带领团队成立。“我们立足力学基础，交叉融合生物、医学、材料、化学、机械与人工智能等学科，以促进人类健康为目标，逐步搭建起了一条从仪器到基础研究、再到临床验证和产教融合的完整链条，把一门叫‘力医学’的学问，一步步推向‘数智力医学’的新阶段。”徐峰说。
8月26日，在西安交通大学仿生工程与生物力学研究所的实验室里，徐峰团队成员正在制备纳米颗粒。
让基础研究对接临床需求
交通事故、自然灾害引发的多组织复合创伤——肺、肠、皮肤、骨同时受损，向来是急救中的难题。
“传统方法面对不同组织的不同力学特性，适配性差，急救时间被拉长。”团队成员、西安交大副教授贾渊博解释道。
近日，华南理工大学、西安交大仿生工程与生物力学研究所、中日友好医院三方合作，在这个问题上找到了突破口。
团队以四种聚氨酯预聚体和两种交联剂为基础模块，借助机器学习模型，建立了一个“材料组成-力学性能-组织适配”的数据库，突破了传统生物胶水难以兼顾“多组织适配”与“力学动态响应”这一瓶颈，设计出“力自适应生物胶水”，实现多组织创伤的“一站式密封与固定”。
“我们这个胶水，软的能粘肺，硬的能粘骨。”贾渊博说。
团队用微流控芯片模拟肺组织的周期性拉伸、骨组织的压缩应力，在体外搭建了“力学战场”，专门测试胶水在动态载荷下能不能黏得住、会不会脱落，打通“从实验室到病床”的临床转化关键环节。
该成果最终刊发于《自然·生物医学工程》。但在徐峰看来，比论文更重要的是这次协作本身：机器学习团队负责计算，研究所开展测试，临床团队推进应用，三方形成完整闭环，这才是成果真正的价值。
“研究所的核心能力之一，是把力学问题引入医学场景，推动不同学科之间的交叉碰撞，让基础研究能够对接真实临床需求。”徐峰说。
青年科学家当“主角”
在研究所，记者注意到一个有意思的现象：该团队的研究人员学科背景多元，涵盖多个研究领域。有学生物的，有学医的，还有不少人是学机械、学材料出身。
团队的副教授张浩卿就是典型代表。
他的科研起点是机械工程——结构设计、加工制造、系统控制、仪器实现，这些是他的老本行。
加入研究所之后，他一头扎进了生物医学工程领域，始终探究一个问题：一项高灵敏的检测技术，怎么从实验室走出去，变成真正能用、可推广的仪器系统？
他盯上的是数字PCR。“这项技术是核酸检测领域的‘放大镜’和‘计数器’，也是继传统PCR和荧光定量PCR之后的第三代分子诊断技术。它——既能精准捕捉极微量的病原体DNA，又能精确数出它的数量，让流感、乙肝等病毒的检测既看得清，又数得准。”张浩卿表示，跟普通PCR相比，它能实现痕量目标的高灵敏检测和绝对定量，精度高出一大截。
但是市场现状是高端仪器长期被国外垄断，设备贵、体积大，最关键的是检测时间——基本都在2小时以上。临床急诊等不了，基层很难担负得起这项费用。
围绕这一痛点，张浩卿突发奇想：能否在保持数字PCR高灵敏优势的同时，让检测过程显著缩短？
他做了一个大胆的判断：数字PCR之所以慢，不是因为仪器跑不快，而是因为它“不会思考”。传统系统沿用的是固定热循环程序，每一轮都按预设时间执行，即使目标核酸已经完成了有效扩增，仪器仍然会机械地跑完所有循环。
于是，张浩卿把人工智能引入了检测过程——让仪器实时“读懂”扩增反应的进展，根据反应状态动态调整热循环参数。“系统会自动判断当前循环是否已经完成有效扩增，然后自动缩短恒温时间、减少无效循环。”张浩卿介绍，简单说，就是把一个“固定程序驱动的检测工具”，变成一个“数据反馈驱动的数智生物传感系统”。
结果很直观：检测时长从2小时压缩到了15分钟。
这套技术帮他拿下了陕西省博士后创新创业大赛生物医药与大健康赛道银奖，他也被评为西安交大医工交叉十大创新新人。
8月26日，在西安交通大学仿生工程与生物力学研究所的实验室里，徐峰团队师生正在测试仪器。
医工融合结硕果
采访中，徐峰向记者梳理了研究所的逻辑——简单说就是四个环节串成一条链：科学仪器、基础研究、临床验证、产教融合。
“以临床需求为牵引，医生提问题、工程师做仪器、AI专家建模型，成果通过产教融合落地，落地的过程中又发现新问题，再送回实验室。”徐峰说。
研究所的收获远不止科研这一面——
人才培养方面，徐峰领衔的交叉学科团队拿到过中国侨界贡献奖创新团队奖，培养出了3名国家级人才、10名国家级青年人才，他自己也获得了首届“卓越青年研究生导师奖励基金”。
平台建设方面，研究所依托国家医学攻关产教融合创新平台、生物医学信息工程教育部重点实验室等国家级平台，近年来新增、升级了几十台关键仪器。这些设备大多是团队自主研发的。原因很简单：市面上的商业仪器要么“可用但不适配”，要么干脆没有成熟方案。与其“跟着仪器走”，不如“带着问题开发仪器”。
成果转化方面，研究所产出多项硬核成果：“力学重编程”子宫损伤修复临床有效率85.7%；发现激活Piezo1通道可逆转肺癌肝转移免疫耐药，已在14家三甲医院开展合作验证；孵化企业研发的超声力学破壁仪跻身国内领先梯队；16分钟出报告的牙周炎椅旁快速诊断系统已取得医疗器械注册备案。“便携式数字超快核酸检测技术与装备”入选西安交大40项优质科研成果，亮相香港第四届国际创科展。
“实践证明，产教融合绝非一纸协议、一块牌匾，而是从机制上打通创新全链条。当科研、临床、产业人员汇聚一起、齐心协力，成果转化的‘最后一公里’才能真正打通。”西安交大相关负责人表示。（群众新闻记者 郭诗梦 通讯员 任娜）
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