强磁场：探向生命健康领域的“无形的手”|《科学通报》专辑|163

2019年第8期

2018 年4 月11~12 日，以“强磁场与生命健康：新条件、新问题、新机遇”为主题的第620 次香山科学会议在北京召开。基于此次香山科学会议的研讨内容，《科学通报》特邀商澎和张欣教授担任特邀编辑，组织“强磁场与生命健康”专辑，敬请关注！

特邀编辑

商澎

西北工业大学深圳研究院特聘教授，博士生导师。空间生物实验模拟技术国防重点学科实验室主任，深圳市国家级领军人才，国际宇航科学院(IAA)院士。主要从事航天及磁场等极端环境下骨骼系统健康的基础与转化研究。

张欣

中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究员、博士生导师。2014 年入选中国科学院“百人计划”。主要研究方向为磁生物学及其潜在生物医学应用。

编

者

按

强磁场作为一种极端物理环境，在发现新现象、催生新技术方面具有不可替代的作用。自1913年以来，在与强磁场有关的高温超导、量子材料、生命科学等领域屡有重大发现，已有10余项相关成果获得诺贝尔奖。其中，强磁场，尤其是强静磁场（即稳态磁场），在生命科学和健康领域最具代表性的应用，是利用“核磁共振原理”进行“物质结构解析”和“生物医学成像”，该领域的相关的研究和应用成果先后5次获得诺贝尔科学奖，凸显该领域科学和技术的前沿性，以及重要的应用价值。

近年来，国内外超导技术的发展和先进磁体的制造技术在低温、高温领域都有了长足的进步，为强磁场在生命科学与健康医疗领域中的应用奠定了坚实的技术基础。在此基础上，强磁场下生命科学的研究也揭示了新的规律和现象。铁磁性纳米颗粒的基础研究直接推动了临床用铁磁性纳米颗粒药物的发展和相关临床诊疗技术的研发。此外，强磁场也分别在健康防护、肿瘤治疗以及外科手术等临床领域显现了巨大的应用潜力。

为了深入探讨强磁场与生命科学和医疗健康领域学科交叉的前沿科学问题和转化应用问题，总结我国在该领域已有的研究基础和进展，参考和借鉴中等强度永磁铁以及地磁场相关的生物学研究工作，分析强磁场与生命健康领域未来发展的关键科学问题和应用问题，探讨如何协同开展相关基础研究和转化应用工作，促进强磁场科学技术与生命科学研究的交叉融合、发挥国内相关机构和团队各自的优势，引领推动该领域科学研究、人才培养和转化应用等工作，2018年4月11~12日，以“强磁场与生命健康：新条件、新问题、新机遇”为主题的第620次香山科学会议在北京召开，会议由都有为教授、匡光力研究员、商澎教授、沈保根研究员、俞梦孙研究员和张裕恒教授任执行主席，并邀请了国内外近30家单位的40余名专家学者出席了会议。会议围绕：（1）基于新型超导材料的生物医学强磁设备理论与技术；（2）强磁场下生命科学基础研究；（3）铁磁纳米药物研究与铁代谢基础和（4）动磁场人体健康工程与磁场医学研究等中心议题进行了广泛和深入的讨论。

基于此次香山科学会议的研讨内容，为系统分析和总结这一交叉领域的研究成果并促进其进一步发展，《科学通报》组织出版了“强磁场与生命健康”专题，包括1篇观点和10篇研究论文与综述，重点介绍了该领域的科学问题、新技术和新应用以及该领域发展的机遇和挑战，包括强磁场用高温超导材料进展与挑战；地磁场与生命；大梯度强磁场的生物学效应；磁场对动物细胞骨架的影响研究进展；大梯度磁悬浮条件下的生物学研究；生物医药磁性纳米材料及技术；铁稳态代谢分子机制及铁磁纳米颗粒研究进展；跨学科交叉整合，创建磁外科学体系；强磁场医学成像与介入治疗技术；低频磁场通过调控髓源性抑制细胞的功能抑制结肠癌的发展。

作为一种分布于三维空间的物理场，磁场对机体的非侵入性是其在健康医疗应用领域的独特优势。编者期望借此专辑出版的机会，抛砖引玉，为本领域关键科学问题的进一步凝练、发展战略和发展途径的规划以及吸引更多的国内外优势研究团队的合作与交流等方面，起到促进和推动作用，最终为推动我国在强磁场生命科学和健康医疗领域的基础和应用研究的创新和发展服务。

专辑文章篇目

观点

强磁场生命科学与健康医疗的机遇和挑战

杨鹏飞, 孙剑飞, 张欣, 商澎

评述

稳态磁场对真核生物细胞骨架的影响

张磊, 李志元, 张欣

地磁场与动物感磁

田兰香, 潘永信

生物复杂环境下的核磁共振技术和应用:机遇与挑战并存

刘重旭, 王玉娟, 喻志武, 王俊峰

铁稳态代谢分子机制及铁磁纳米颗粒研究进展