安吉丽娜曾做过乳房全切除手术（资料图片）

市面上的彩瞳并没有测量眼压的功能，如不合理使用还会损伤眼球（资料图片）

　　科普直击

　　羊城晚报记者易芝娜

　　12月18日上午，作为2019海交会的特邀讲坛，由广州中国科学院计算机网络信息中心、中国科学院广州分院主办的SELF+Guangzhou讲坛，以“融·归”为主题，在白云国际会议中心岭南大会堂开幕。

　　6位不同领域的嘉宾登台演讲，分享在大科学装置、生物医药、海洋生态、仿生材料、音乐艺术等领域的新发现、新发明和新观点。

　　在此选取其中两位专家的演讲与大家分享，他们分别是中国科学院深圳先进技术研究院杜学敏，分享课题是《当含羞草遇上变色龙》，以及澳门大学健康科学学院教授王山鸣，分享课题为《乳腺癌，不必“一切了之”》。

　　A、仿生科学赋予材料“新生命”

　　1.含羞草的“害羞”原理

　　杜学敏研究员在演讲中提到自己因为在路边邂逅含羞草后，大胆萌生将应用到仿生科学中的想法。如今他带领团队已将这种想法付诸现实，设计出一种仿含羞草的变形材料，不仅为心血管疾病患者提供了全新的治疗方案，还让新型材料的伤口缝合线自己完成复杂的打结动作成为现实。由此继续脑洞大开，他与团队同事们又进一步将含羞草与变色龙的生物特性结合起来，研发出一款可监测并控制眼压的仿生美瞳，让医疗与时尚携手，碰撞出新的火花。

　　含羞草为什么害羞？因为它的叶枕处有上下两层细胞。日常情况下，叶枕内的两层细胞都含水而膨胀，支撑着打开的叶片。当我们碰它的叶子时候，叶枕内的上层细胞水分会从细胞中流向组织，从而使得细胞收缩变小，但下层细胞不会有什么变化，于是就出现叶片向一边倾斜的状况。

　　通过比较刺激前后叶枕处细胞形态，我们会发现：叶枕中的两层细胞在刺激前后，会产生膨胀压差异，正是这个差异带来叶枕的变形；而叶枕中的细胞都排列规整并有一定取向，这个取向结构又决定了含羞草的叶片只能是上下开合。

　　有趣的是，当我们一直反复“挑逗”含羞草的叶片，它也会“不耐烦”，干脆闭合上叶子，不再有反应。这是因为长时间的刺激会使得叶片细胞中失去的水分过多，水分需要较长时间才能重新回到细胞中，所以一时间叶片无法再做出反应。

　　杜学敏经过调研后发现，含羞草原产于中南美洲，生存环境比较恶劣，当地风雨较多，它们是为了避免被自然界摧残，所以才进化出这种功能——在风雨震动下就会收起叶子，以减轻恶劣环境对它们的伤害。这种反应也可以看做是一种自卫方式——当动物稍微碰到它，它也会合拢叶子，动物就不敢吃它了。

　　2.具生物活性的仿生血管与会打结的缝合线

　　中科院深圳先进技术研究院的仿生智能材料研究团队利用含羞草这种变形的普适性原理，设计出了一种可控变形的材料。

　　他们选用一种从海洋褐藻中提取出来的天然多糖——海藻酸钠来做验证实验。他们首先制备出许多带沟槽的模板，把海藻酸钠溶液浇上去，用钙离子进行交联，钙离子交联的过程就和“卤水点豆腐”一样，让原本的溶液固化成固体。通过控制样品与钙离子接触的时间，就可以让样品出现类似含羞草的变形，而且是变形成一个完美的螺旋结构。

　　杜学敏表示，利用这种变形，可以研究出具有生物活性的仿生人工血管，那将为心血管疾病患者提供全新的治疗方案。“心血管疾病是目前全球致死率最高的疾病，每年因心血管疾病死亡的人数超过1700多万。目前，临床治疗的有效方式之一是动脉搭桥术，但这种治疗方法严重依赖自体血管移植，不仅供体不足，而且还容易诱发一系列的并发症。”杜学敏说，他们已成功设计出一种仿生人工血管，可以实现类似血管那样具生物活性、能自卷曲的闭合管。利用害羞草变形的原理，他们又实现了“材料的复杂打结”——未来在缝合伤口时，使用这种特殊材料，缝合线就可以自己打结，伤口愈合后材料还可以在体内降解消失，患者无需再次拆线。这将极大降低手术难度，减轻患者的痛苦。

　　3.专为青光眼患者研发的仿生美瞳

　　杜学敏团队之前已有变色材料方面的多年研究经验，他们将仿含羞草材料这种可伸缩与舒张的特性与变色龙皮肤中的那种周期性纳米结构相结合，还设计出一种可快速变色的周期性纳米结构，变色时间只需要0.2秒。

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