骨关节炎是一种世界范围内流行的疾病，给个人和医疗保健系统带来了巨大的社会经济负担。在骨关节炎患者中实现软骨再生在临床上仍然具有挑战性。

表面生物污损（Biofouling）与粘附现象无处不在，比如暴露在环境中的物体表面极易滋生和繁殖各种有害微生物，对人类的健康构成严重的威胁，而水下环境中功能材料的污损则更为突出，由此引起其功能褪化和进一步的污损，是与水接触仪器装备和设施面临的重大问题之一，会导致相关产品生命周期急剧降低。

农药是实现农作物高产稳产的重要保障。然而，由于植物叶片表面存在疏水蜡质化合物和微/纳米级乳突结构，导致了农药液滴在靶标表面发生滚落、聚并及反弹现象，从而阻碍有效润湿。此外，雨水冲刷更是影响农药叶面沉积及生物利用率的主要自然因素之一，约有90%的有效成分在雨水的冲洗作用下极易发生流失。

自然界一直以来都为我们提供了丰富的灵感，尤其是在设计和制造高性能纤维方面。蜘蛛丝作为一个杰出的典范，展现了出色的高强度、延展性、韧性和阻尼减震等性能，尤其在高形变速率和低温环境下表现出韧性增强的非线性材料行为。这些卓越特性源于蜘蛛丝的多尺度分层结构，包括弹性芯层和塑性皮层，内部嵌入了β-结晶区域和无定形区域。通过多物理场协同作用，如剪切流、pH值和湿度等，蜘蛛巧妙地操控蛋白质序列，创造了这种复杂的

骨转移是肺癌、前列腺癌和乳腺癌等多种晚期恶性肿瘤患者常见并发症之一。在骨转移瘤区域，癌细胞产生的破骨细胞刺激因子促进破骨细胞的增殖和活性，并导致骨吸收；而破骨细胞反过来通过释放各种生长因子促进癌细胞的增殖和存活，因此在骨吸收与肿瘤之间形成“恶性循环”。传统的分子影像技术通常无法检测骨转移瘤部位微小的肿瘤病灶和骨吸收。另外，骨骼组织血液供应较差，不仅降低药物输送到骨骼的效率，也因缺乏组织特异性导致严