北洋机械大讲堂|冯西桥院士:面向重大疾病的生物力学理论

2026-06-29

(通讯员:张茜)6月26日上午,天津大学机械工程学院“北洋机械大讲堂第10期”在北洋园校区37楼宏远报告厅成功举办。中国科学院院士、清华大学讲席教授冯西桥受邀作《面向重大疾病的生物力学理论》专题学术报告。报告由机械工程学院院长柯燎亮主持,学院百余名师生到场聆听。

报告中,冯西桥院士系统阐述了生物力学在重大疾病研究中的核心价值。他指出,癌症以及心脑血管、神经、免疫系统等重大疾病的发生发展,本质上涉及力学、生物学、化学等多种因素的相互作用与协同演化,建立相应的生物力学理论与数值模拟方法,对于疾病的追踪溯源、趋势研判和诊疗康复具有重要意义。

冯院士介绍了其团队在多尺度生物稳定性理论方面的重要进展,系统展示了从生物大分子、亚细胞、细胞到群体细胞、组织、胚胎乃至多系统尺度的理论框架与实验验证;他以卵母细胞中螺旋波的发生机理为例,生动呈现了力–化–生耦合失稳如何解释胚胎发育早期的手性形貌与螺旋分裂等未解谜题,以果蝇胚胎背向闭合过程中的细胞群体振荡为例,揭示了群体细胞自发振荡的力–化–生耦合机理及其对胚胎精细调控的关键作用。在疾病应用层面,冯院士重点介绍了癌细胞转移的微观力学机理,展示了团队构建的细胞穿越屏障的微观力学模型,定量揭示了不同基质刚度下细胞迁移行为的力学调控规律,为生物力学在临床医学中的应用提供了新思路。

互动交流环节,现场师生就生物力学与人工智能的交叉融合、多尺度实验数据获取、理论建模与实验验证的结合路径等问题踊跃提问。冯西桥院士逐一耐心解答,指出AI技术在生物力学模型的高维参数识别与跨尺度建模方面具有巨大潜力;他结合自身数十年科研经历,勉励青年学子在学科交叉中寻找创新突破口,在基础研究与临床应用结合中实现学术价值。冯院士的回答深入浅出,既有理论高度又贴近实际,现场掌声不断,气氛热烈。

此次报告是天津大学机械工程学院“北洋机械大讲堂”的系列活动之一,充分展现了学院对前沿交叉学科建设的高度重视。未来,学院将持续深化与国内外顶尖学者的学术互动,鼓励师生在基础研究与医学应用的交汇处开拓创新,为培育具有国际视野的拔尖人才和推动学科高质量发展蓄力前行。