在近日举办的浦江创新论坛“未来交叉研究论坛”上，化学、物理、电子领域的多位科学家聚焦交叉学科成果，展开深入探讨。纳米科学、光电信号、生物电子、量子传感等领域的交叉融合，正成为推动科技创新的重要力量。
中国科学院院士陈春英指出，纳米科学通过在纳米尺度上精确操控原子与分子，不仅为观测世界提供了基础设施，还为制造全功能材料、器件和智能系统奠定了基础。她以LNP纳米载体技术为例，说明该技术通过将核酸包裹在纳米颗粒中，实现了精准递送，目前已应用于肿瘤靶向治疗，显著提高了安全性和药物利用率。未来，利用纳米材料将光、磁等外部物理能量转化为病灶局部热效应，实现可定位、可调控的局部干预，将成为可能。
陈春英进一步介绍了纳米科学技术的其他应用场景。例如，融合纳米材料与柔性电子器件的NEO无线微创脑机接口设备，能够实现低损伤、无线化的神经交互；结合人源类器官模型、实时传感与AI的预测系统，则可动态、连续捕捉信号，推动药物评价向人体响应下的定量预测发展。
光电信号的交叉融合同样备受关注。复旦大学教授张凡表示，近红外成像系统已能连续、稳定地探测深部组织约5厘米处，实现了活体组织成像的动态、可视化和无创。他团队开发的“ICG探针”基于人体内源性近红外光荧光蛋白，可在手术导航中实现肿瘤组织无标记成像，区分良恶性肿瘤，辅助医生精准切除。目前，该技术已转化为小动物活体光学成像系统，为高校、科研院所和药企提供成像设备与配套探针。
张凡透露，团队下一步将重点研究基于人体组织振动频率的分子光谱，这一方向与衰老、代谢等因素密切相关。他认为，光电信号的交叉研究将为生物医学领域带来更多突破。
生物电子学的融合则面临不同信号体系的挑战。新加坡南洋理工大学教授陈晓东解释称，电子信号以0和1为基础，而生物信号依赖离子跨膜流动，生物电子学需将这两种“语言”在一个平台上翻译交流。他团队开发的薄度约5微米的电化学传感器，可用于人体肌电信号解码，通过采集多处肌肉活动精细识别手势。然而，生物电子学仍需解决传统晶圆基器件轻量化、自修复的结构问题，以及电子器件的兼容与数字转换问题，而准确数据是算法的根本。
量子传感在医疗健康领域也展现出交叉贡献。中国科学技术大学教授石发展介绍，团队利用纳米金刚石NV色心测量单个蛋白内部电子的自旋转，这一单分子磁共振技术为生物大分子和早期疾病检测提供了新一代量子测量工具。目前，多项成熟技术已由国仪量子转化落地。
石发展强调，交叉研究应以科学问题为牵引，是科学和技术问题驱动的自发过程。它融合了物理与工程、材料技术与生物需求等方法，要求研究者不断学习不同领域知识，坚持长期主义，并基于科学判断认可自身研究方向。
