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  生物軟組織中的水凝膠往往具有復雜且精細的結構，并展現出非凡的物理及化學性能，使得部分生物體能夠在嚴苛環境中存活。開發能夠媲美生物水凝膠的合成水凝膠，對那些耐用性要求較高的應用具有廣闊前景。然而，傳統的人造水凝膠容易受到周圍環境影響，難以在苛刻條件下使用。除非經過精細的結構設計或特殊的制備方法，合成水凝膠通常展現出遠遜色于生物水凝膠的綜合性能。為克服這些局限性，近年來研究人員開始借鑒生物水凝膠的卓越特性，通過多種仿生科技開發出能夠適應苛刻使用條件的合成水凝膠。

  總結：存在于眾多生物體中的天然水凝膠具有精妙的設計和組裝方式，使其具有卓越的耐用性和適應性。雖然合成水凝膠的歷史遠不及天然水凝膠悠久，但在過去幾十年里，通過采用先進的結構設計、創新的工程方法以及前沿的化學技術，研究者們對合成水凝膠針對惡劣使用條件的定制改造已取得了顯著進展。這些成果極大地拓寬了合成水凝膠的應用范圍，涵蓋了包括生物醫學場景和工業環境在內的各種苛刻條件。該綜述系統總結了研究者們縮小合成水凝膠與天然水凝膠之間差距的各項努力，并特別關注它們在適應惡劣條件方面的能力。通過揭示生物體在抵御惡劣條件時所展現的智慧，將天然水凝膠的卓越適應性歸納為四個關鍵方面：機械強韌性、環境耐受性、動態結構以及工程化界面。通過對自然界在設計天然水凝膠的化學成分、結構和工程技術方面策略的審視，重點展示了在嚴苛條件下實現合成水凝膠穩定性和適應性的最新進展。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2025.101459