仿生工程與生物力學中心 - 西安交通大學仿生工程與生物力學研究所（BEBC）——與你一起放飛夢想，改變世界！－鑽石舞台

BEBC介紹

西安交通大學仿生工程與生物力學研究所（Bioinspired Engineering and Biomechanics Center，BEBC）成立於2011年，是盧天健教授和徐峰教授圍繞「科學研究-技術研發-工程應用-臨床推廣」的學術思想，以推進人類健康為目標組建的多學科交叉研究中心。成立以來，BEBC立足力學基礎理論，交叉融合材料、化學、生物、醫學等領域，按照「臨床問題（BED）-實驗室研究（BENCH）-臨床應用（BED）」的研究思路，開展了從組織到細胞和分子尺度的多尺度生物熱-力-電耦合學等基礎和應用研究，為闡明重大疾病的發病機理和臨床診療提供有效的理論指導和技術方案。

成立以來，BEBC引進海內外人才，培養具有科學精神、工匠精神、擔當精神、企業家精神的複合型人才，已建設成為國際一流的學科交叉創新團隊，形成了「立足西北，走向世界」的醫工結合科研高地。目前有骨幹教師25人（國家級人才3人次、國家級青年人才5人次）、博士後20人、研究生88人、臨床醫生58人。團隊獲批「陝西省創新團隊」、「三秦青年科創先進團隊」及「陝西省國際科技合作基地」，獲「中國僑界貢獻獎創新團隊獎」。

從儀器的進口採購到自主研發，BEBC建立了兼具「功能、安全、開放、擴展」的多元化研究平台，支撐了BEBC多學科交叉融合與合作交流。「Collaboration – Innovation – Translation」的研究策略、自由開放的平台環境使BEBC不斷取得原創性科研成果。至今，已承擔科研項目180餘項（自然科學基金53項），總經費超過1.14億元；出版專著4部、受邀編輯國際特刊8本，在Nat Chem、Nat Mater、Nat Commun、Sci Adv、Matter、Chem Rev、J Mech Phys Solids等國際知名期刊上發表SCI論文450餘篇（封面論文50餘篇，高被引論文20餘篇）；授權專利65項（轉讓19項）；組織IUTAM（專題研討會）等國內外學術會議8次。研究成果獲「國家自然科學獎」二等獎、「教育部高等學校科學研究優秀成果獎」一等獎、「中華醫學科技獎」一等獎、「江蘇省力學學會科學技術獎」特等獎等。

十年曆程為我們積攢了簇新的信心和力量。未來，BEBC將繼續瞄準世界科學技術最前沿，以解決臨床問題為導向，推動「生物世界」、「物理世界」與「數字世界」的深度融合，為建設世界科技強國而奮鬥。

BEBC發展歷程

導師團隊

徐峰

西安交通大學學士、碩士，劍橋大學博士，哈佛醫學院/麻省理工學院博士後、研究員。現任西安交通大學教授、博導。主要開展多尺度生物熱-力-電耦合學的基礎和應用研究，並將成果應用於藥物篩選、疾病診治和航天醫學等生物醫學領域。重要成果體現為4本中英文專著、300餘篇國際期刊論文以及50餘項授權發明專利；研究成果被引用21000餘次，引用指數因子H=72，20篇論文入選ESI高被引論文，1篇論文入選ESI熱點論文，60餘篇期刊封面論文。2018年，作為西安交大「西遷人」愛國奮鬥先進事跡宣講團成員，在人民大會堂及全國各地進行宣講；2019年，獲「慶祝中華人民共和國成立70周年紀念章」。入選「全球前2%頂尖科學家榜單」（2020、2021）和「科睿唯安高被引科學家（交叉學科）」（2021）。

Guy M. Genin

Guy M. Genin教授，美國哈佛大學應用力學系博士，英國劍橋大學和美國布朗大學博士後，美國醫學與生物工程院會士(AIMBE Fellow)。現任美國聖路易斯華盛頓大學Harold & Kathleen Faught 榮譽教授、美國NSF Center for Engineering Mechanobiology (CEMB) 主任、西安交通大學講座教授。曾獲「美國國立衛生研究院職業獎」，並獲得美國NIH與NSF聯合資助重大項目等。

李菲

英國華威大學化學系博士，瑞士洛桑聯邦理工學院、美國天普大學博士後，日本東北大學訪問學者。現任西安交通大學生命科學與技術學院教授、博導。主要從事電分析化學方法與技術在生物醫學工程領域的交叉研究，包括單細胞電化學分析與成像和柔性即時檢測芯片研發。在Chemical Reviews、Advanced Science、Nano Letters、Advanced Functional Materials、Small、Analytical Chemistry等期刊上發表SCI論文90餘篇，5篇論文入選ESI高被引論文，11篇論文被選為期刊封面/封底；授權專利11項。入選「國家高層次留學人才回國資助人選」和陝西省傑出青年科學基金」獲得者。

林敏

西安交通大學固體力學系博士，哈佛大學醫學院/麻省總院博士後（公派）。現任西安交通大學生命科學與技術學院教授、博導。主要從事力敏感受體介導的細胞力學生物學行為及其在幹細胞分化、腫瘤侵襲、免疫治療中的應用研究。以第一/通訊作者在Nature Materials、Science Advances (封面論文)、Nature Communications、Advanced Functional Materials、Applied Mechanics Review、Journal of the Mechanics and Physics of Solids、Biophysical Journal (封面論文) 等期刊上發表SCI論文40餘篇，4篇論文入選ESI高被引論文，10篇論文被選為期刊封面/封底。

黃海水

美國俄亥俄州立大學機械工程系博士，哈佛大學醫學院/麻省總醫院博士後。現任西安交通大學生命科學與技術學院教授、博導，BEBC副所長。國家優秀青年科學基金項目（海外）獲得者。主要研究方向低溫生物學，器官保存，藥物遞送等方面的交叉研究。以第一/通訊作者身份在Nature Biomedical Engineering、Nature Communications等國際知名期刊上發表論文10餘篇。

靳國瑞

新加坡國立大學機械工程系博士，新加坡科技發展局材料研究與工程所博士後。現任西安交通大學生命科學與技術學院副教授、博導。主要研究方向為熒光納米探針開發及其在再生醫學、納米醫藥等交叉科學中的應用研究。迄今已在Chemical Society Reviews、Advanced Functional Materials、Biomaterials等國際知名期刊上發表論文50餘篇。獲「西安青年科技人才獎」。

魏釗

西安交通大學材料科學與工程博士，美國約翰霍普金斯大學生物醫學工程博士後。現任西安交通大學生命科學與技術學院特聘研究員、博導。主要研究方向為高分子水凝膠功能化設計及其在組織工程與再生醫學領域的應用研究。第一作者SCI論文發表在Cell Stem Cell、Advanced Functional Materials、Chemical Society Reviews、Biomaterials等國際知名期刊。

許夏瑜

美國愛荷華大學生物醫學工程系博士，愛荷華大學醫學影像研究中心博士後，現任西安交通大學生命科學與技術學院副教授。主要研究方向為人工智能、計算機視覺等技術在生物醫學影像和臨床診療中的應用研究。迄今已在Medical Image Analysis、IEEE Transactions on Medical Imaging、Proceedings of IEEE等國際知名期刊上發表論文30餘篇。

馬玉菲

清華大學材料系博士，哈佛醫學院訪問學者/博士後。現任西安交通大學生命科學與技術學院副教授。主要研究方向為幹細胞力學生物學、幹細胞物理微環境構建及應用研究。迄今已在Advanced Materials、Advanced Functional Materials、Small Methods等國際知名期刊上發表論文20餘篇。主持國家自然科學基金（青年/面上）、中國科協青年人才托舉工程項目等。擔任中國醫學裝備協會組織再生分會委員。

楊清振

西安交通大學機械系博士，美國密歇根大學聯合培養博士。現任西安交通大學生命科學與技術學院副教授。主要研究方向為生物製造以及微流控芯片。迄今已在Advanced Functional Materials、Journal of Fluid Mechanics等國際知名期刊上發表論文40餘篇。曾獲陝西高等學校科學技術獎勵一等獎（2次）、陝西省優秀博士學位論文獎，入選陝西省科協青年人才托舉計劃、陝西省高校青年傑出人才支持計劃。

馮上升

西安交通大學工程熱物理系博士，美國普渡大學訪問學者。現任西安交通大學生命科學與技術學院副教授。主要研究方向為多孔材料和生物傳熱傳質。迄今已在Progress in Materials Science、International Journal of Heat & Mass Transfer、Lab on a Chip、Journal of Membrane Science等國際知名期刊上發表論文40餘篇。

何曉聰

西安交通大學動力工程及工程熱物理系博士，美國明尼蘇達大學雙城分校聯合培養博士。現任西安交通大學生命科學與技術學院副教授。主要研究方向為納米材料的體內輸運機理及調控策略研究。迄今已在Trends in Analytical Chemistry、International Journal of Heat & Mass Transfer等國際知名期刊上發表論文20餘篇。

劉灝

西安交通大學生物醫學工程系博士，美國加州大學洛杉磯分校聯合培養博士。現任西安交通大學生命科學與技術學院特聘研究員、副教授、博士生導師。主要研究方向為軟物質力學、類皮膚柔性傳感器件、可穿戴健康監測。迄今已在Matter、Advanced Materials、Materials Science and Engineering: R: Reports等國際知名期刊發表論文20餘篇。入選陝西省科協青年人才托舉計劃，獲三秦青年科技之星獎。

方雲生

華中科技大學光學工程專業博士，美國加州大學洛杉磯分校博士後，現任西安交通大學生命科學與技術學院特聘研究員/博士生導師。研究方向為可穿戴生物電子、人體熱管理和智能織物。目前已在Chemical Society Reviews、Advanced Materials、Joule、Matter、Advanced Functional Materials、ACS Nano、Nano Energy、Small和Biosensors and Bioelectronics等期刊發表論文30餘篇。

楊東

哈佛醫學院/麻省總醫院研究員，美國哈佛大學-休斯頓大學-中科大聯合培養博士。以生物器件工程化為導向，結合人工智能方法，構建了智能健康管理系統，在美國參與創立了醫療科技團隊Aceso Technologies。共發表高檔次論文16篇，以第一作者身份在Cell姊妹刊等國際頂級期刊雜誌（Matter, Angew. Chem., Adv. Funct. Mater.,等）發表論文10篇。

李澤東

西安交通大學生物醫學工程系博士。現任西安交通大學生命科學與技術學院助理教授。主要研究方向為紙基即時檢測和數字化核酸檢測。迄今已在Biosensors and Bioelectronics、Advanced Functional Materials、Trends in Analytical Chemistry、Trends in Biotechnology等國際知名期刊上發表論文20餘篇。

遊民黎

遊民黎，西安交通大學生物醫學工程系博士，美國聖路易斯華盛頓大學聯合培養博士。現任西安交通大學生命科學與技術學院助理教授。主要研究方向為超快速核酸擴增技術的研發與數字化即時診斷。迄今已在ACS Nano、Trends in Biochemical Sciences、Trends in Biotechnology等國際知名期刊上發表論文10餘篇。

程波

西安交通大學生物醫學工程系博士。現任西安交通大學生命科學與技術學院助理教授。主要研究方向為細胞力學微環境依賴的細胞力敏感行為及其潛在的分子機制。迄今已在Science Advances、Biophysical Journal等國際知名期刊上發表論文10餘篇。

曹雷

西安交通大學生物醫學工程系博士。現任西安交通大學生命科學與技術學院助理教授。主要研究方向為微流控芯片及核酸即時檢測技術。迄今已在Biosensors and Bioelectronics、ACS Sensors、Analyst、Trends in Biochemical Sciences、《中國科學：生命科學》等國際/國內知名期刊上發表論文10餘篇。

董宇卿

西安交通大學材料科學與工程專業博士，美國哈佛大學聯合培養博士。現任西安交通大學生命科學與技術學院助理教授。主要研究方向為基於微流控技術的細胞微環境模擬、表徵和調控研究。迄今已在ACS Applied Materials & Interfaces、Acta Biomaterialia、Nanoscale等國際知名期刊上發表論文10餘篇。

韓斐

新南威爾士大學化學系博士。現任西安交通大學生命科學與技術學院助理教授。主要研究方向為仿生基水凝膠及可穿戴傳感器開發及應用。迄今共發表高檔次論文20餘篇，其中以第一作者身份在Advanced Materials、Nature Communications、Nanoscale、Journal of Materials Chemistry C、ACS Macro Letters等國際知名期刊上發表論文。

李源

美國佛羅里達大學化學工程系博士，美國邁阿密大學博士後。現任西安交通大學生命與技術學院助理教授。主要研究方向為腫瘤細胞力學微環境和細胞核生物力學。迄今已在Biophysical Journal、Journal of Cellular Physiology、PNAS、Clinical Cancer Research、Journal of Cell Science等國際知名期刊上發表論文10餘篇。

朱鴻源

西安交通大學生物醫學工程系博士。現任西安交通大學生命科學與技術學院助理教授。主要研究方向為生物材料和細胞力學的理論模型。迄今已在Nature Communications、Advanced Functional Materials、Journal of the Mechanics and Physics of Solids等國際知名期刊上發表論文10餘篇。

周彥

美國佐治亞大學化學博士，美國國家能源技術實驗室博士後。現任西安交通大學生命科學與技術學院助理教授。主要研究方向為電化學生物傳感和微生物電分析。迄今已在Analytical Chemistry, Applied Catalysis A：General, Biotechnology and Bioengineering, Catalysis Science & Technology 等國際知名學術期刊發表論文10餘篇，ESI高被引論文1篇。

張浩卿

西北工業大學微系統工程系博士。現任西安交通大學生命與技術學院助理教授。主要研究方向為基於微流控芯片技術的分子診斷系統的研究與開發。迄今已在Trends in Analytical Chemistry、Sensors and Actuators B: Chemical、Lab on a Chip等國際知名期刊上發表論文10餘篇。

研究方向

類皮膚柔性力-電傳感平台

創立了「生物組織熱-力-電（疼痛）多場耦合學」的理論和實驗研究體系，構建了具有特定力學微結構的類皮膚組織柔性傳感器件，為人體生理健康狀態評估提供了技術手段。

（1）皮膚-牙齒組織熱-力-電多場耦合機制：

建立皮膚組織熱-力-電多場耦合行為理論；

揭示了牙齒冷/熱疼痛具有顯著差異的力學機理。

（2）類皮膚柔性傳感器件開發及應用：

建立了類皮膚柔性傳感器件的力學結構設計理論；

開發了基於水凝膠材料的類皮膚柔性傳感器件製備工藝；

搭建了可穿戴柔性健康監測平台。

熱-力-電微環境調控細胞功能的機制及應用

突破細胞微環境熱-力-電微環境難以原位、同步、無損表徵等限制，解決細胞熱-力-電微環境響應機制不清等問題，實現細胞熱-力-電微環境在體干預等臨床應用目標。

（1）細胞熱-力-電微環境表徵、構建和調控平台：

細胞熱-力-電微環境的表徵；

細胞熱-力-電微環境構建和調控。

（2）細胞熱-力-電微環境調控細胞行為機制：

熱-力-電微環境調控細胞行為規律；

熱-力-電微環境調控細胞分子機制；

熱-力-電微環境調控細胞理論分析。

（3）細胞熱-力-電微環境在體應用：

可植入多功能力學自適應水凝膠；

磁力加載系統設計及磁力吻合修復重建技術的應用。

生物分子熱-光-電傳感理論和技術方法

突破重大疾病相關分子動態信息難以高通量、高靈敏度識別等限制，實現分子動態信息精準、快速檢測目標。

（1）生物分子的熱-光-電理論和技術方法：

生物分子跨膜傳輸的影響規律；

生物分子體外診斷的熱-光操控理論；

紙基多孔結構流動傳質機理研究。

（2）光電分析與生物傳感技術及即時檢測轉化應用：

光電分析化學與生物傳感技術和平台研發；

即時檢測裝置研發與轉化應用。

人才培養

BEBC堅持把立德樹人放在首位，將教書育人、實踐育人和科研育人相結合，從道德修養、創新思維和實踐能力三個方面，培養具有科學精神、工匠精神、擔當精神、企業家精神的人才。

BEBC育人理念

BEBC成立以來，共培養博士後出站15人、研究生畢業生80餘人、本科畢業生90餘人；學子的足跡遍布全球，並在各行各業嶄露頭腳。

BEBC畢業生去向與行業分布（部分）

BEBC畢業生在國際排名前100學校留學深造共20餘人，在國內、外知名高校任教共30餘人，在國內外知名企業任職50餘人，有30餘人投身醫療行業。

BEBC畢業生去向與行業分布（部分）

BEBC畢業生在社會各界多點開花，將所學所用奉獻於身處行業。希望他們牢記使命與責任、樂於奉獻、勇於承擔，在今後工作中繼續發光發熱，回報社會。

合作交流

BEBC遵循「把握世界科學技術最前沿、推動我國科技高水平發展」的理念，積極與20餘個國家地區的50餘所知名高校建立科研合作與學術交流關係。

BEBC全球合作知名高校

成立以來，累計接待來訪學者300餘位。與力學、生物醫學領域知名學者（含中外院士10餘位）建立良好合作關係，支撐「高等學校創新引智計劃」；並獲批國家留學基金委創新型人才國際合作培養項目（牽頭西安交通大學與美國聖路易斯華盛頓大學合作的「發育與疾病的遺傳學和力學生物學雙博士學位」跨學科人才培養項目），西安交通大學博士研究生「交叉培養」項目。