二维“锁子甲”横空出世！中国科学解锁材料革新密码！ 2025年4月15日，西湖大学刘志常团队，在国际顶刊《自然·合成》，发表了一项里程碑式研究：他们用分子“编织”出了一种刚柔并济的二维“锁子甲”，纯有机晶态机械互锁聚合物（MIP）。这项突破不仅解决了传统机械互锁材料刚性与柔性的矛盾，更让中国古代铠甲智慧在现代材料科学中焕发新生。 这种新型材料的灵感直接源于锁子甲的构造原理。作为公元前7世纪斯基泰人发明的金属铠甲，锁子甲由数万个铁环套扣而成，既能抵御刀剑劈砍，又允许士兵灵活作战，唐宋时期传入中原后成为高级将领的身份象征。 而刘志常团队将这种宏观编织逻辑微缩到分子尺度：通过“结晶预组织-机械键后修饰”策略，让柔性单体像铁环般自主组装成刚性晶态网络，形成类似活扣的动态结构。这种材料的薄层杨氏模量达到块体材料的47倍，同时具备可拉伸性和弹性，为智能材料与柔性电子器件提供了全新设计路径。 这项研究的学术根基可追溯至机械互锁分子（MIMs）领域的开拓者，2016年诺贝尔化学奖得主司徒塔特教授。作为刘志常的导师，司徒塔特曾通过人工合成分子机器颠覆了传统化学键理论，而中国团队此次突破，正是站在巨人肩膀上实现了从分子机器到宏观材料的跨越。 人类对刚柔平衡的追求，几乎贯穿了整个文明史。当古代工匠用铁环编织锁子甲时，他们或许不会想到，这种兼顾防护与灵活性的设计，会在三千年后成为材料科学的灵感源泉。从冷兵器时代的金属铠甲到今天的分子铠甲，科技的迭代从未割裂与历史的对话，反而在螺旋上升中完成对传统的超越。 这项突破也揭示了一个被忽视的科技发展规律：重大创新往往诞生于学科交叉的模糊地带。 正如刘志常团队将司徒塔特的分子机器理论与材料工程结合，古代锁子甲的演进同样凝聚了冶金、纺织、力学的智慧。当《考工记》中“材美工巧”的原则遇上现代超分子化学，产生的不仅是新材料，更是一种方法论启示。科技革命需要打破“基础研究”与“应用开发”的认知壁垒。如今全球30%的材料科学家正在探索仿生设计，而中国团队用分子“锁子甲”证明：在历史沉淀与现代科学的碰撞中，往往隐藏着破局的关键钥匙。 锁子甲在中国的发展轨迹本身便是一部技术融合史。三国时期沿丝绸之路传入的西域铠甲，经唐宋匠人改良成为“十三甲”之一，明代更通过引入钢丝编织技术将其推向巅峰。 这种开放包容的技术演进逻辑，在刘志常团队的成果中得以延续：他们既继承了司徒塔特教授对机械键的深刻理解，又创新性地将动态互锁结构与晶态网络结合，解决了传统MIMs材料在凝胶态与刚性晶体之间的两难困境。这种突破绝非偶然，而是中国科研体系对基础研究长期投入的必然结果。 当下全球材料科学正面临关键转折。柔性电子器件市场预计在2030年突破千亿美元，但现有材料难以满足可穿戴设备、植入式医疗传感器等领域对强度与延展性的双重需求。传统机械互锁聚合物要么因过度柔性丧失结构稳定性，要么因刚性过强导致加工困难，犹如现代版的“锁子甲困境”。 而中国团队创造的二维MIP材料，通过分子层面的动态互锁实现了“遇强则强、遇柔则柔”的特性，这种仿生设计思维与古代匠人“以柔克刚”的智慧形成了跨越时空的共鸣。 从华东理工大学的分子肌肉到上海交大的框架核酸机器，近年中国科学家已在人工分子系统构建方面积累深厚基础。刘志常团队将这类微观机械运动转化为宏观材料性能，其意义不亚于将蒸汽机的往复运动转化为工业革命的动力。这种从基础研究到应用转化的完整链条，正是新质生产力在尖端科技领域的生动体现。 从西域戈壁到西湖实验室，从叮当作响的铁环到沉默编织的分子，人类对完美材料的追寻始终映照着文明进阶的轨迹。刘志常团队的突破不仅是技术层面的革新，更展现了中国科学界将历史智慧转化为现代创新的独特路径，在传统铠甲中看见分子网络的雏形，在古籍记载里发现材料设计的密码。 当这种刚柔并济的分子“锁子甲”未来应用于柔性显示屏、智能绷带甚至太空服时，我们或许会意识到：科技革命的密码早已写在历史长卷之中。 这种跨越千年的智慧接力，既是对“何以中国”的生动注解，也为全球材料科学开辟了新可能。
