在大自然界中，水珠在荷叶上轻盈滚落，睡莲叶在水中纤尘不染，玫瑰花瓣始终保持着优雅洁净……这些自然界中司空见惯的景象，背后蕴藏着材料科学的深层奥秘。这就是超浸润现象，是亿万年自然界生物体进化赋予的生存智慧，这个让自然界生物得以实现自清洁、防水、集水的奇妙特性。如今，科学家们正通过仿生智能纳米技术，解码这一自然奥秘，将其转化为可设计的材料特性，为木材功能化开辟了新纪元。

在西南林业大学，一位青年科学家也正在致力于解读这些自然密码，并将它们书写在木材这一古老而又崭新的材料上。他就是杨玉山，一位将仿生智能纳米技术与木材科学完美结合的探索者，他长期从事木材科学研究，聚焦遗态仿生、木质超材料、木材衍生超材料、林木资源超微构造精准解译与功能化创制等领域，在超疏水界面、材料功能化创制、超构材料设计等方面取得了一系列创新成果，并致力于实践应用，实现了木材高附加利用价值，为木质超材料的产业化发展做出了重要贡献。

汲取自然灵感创新木材科研

杨玉山的科研征程始于西南，却从未止步于地域。作为一名青年学者，他对木材有着天然的情感与认知。在西南林业大学完成木材科学与工程专业的本科和硕士学习后，他远赴浙江农林大学攻读林业工程博士学位，形成了扎实的学科背景和广阔的专业视野。

木材，作为一种天然、环保且可再生的有机高分子复合材料，在结构与装饰领域应用广泛。其轻质、高强重比和复杂有序的结构使其具备多功能的潜力。杨玉山未将木材仅视为传统材料，而是将其视作一个“多尺度复杂系统”，致力于挖掘其深层的结构与性能关联。

近年来，仿生超疏水技术的引入显著增强了木材表面的功能性，科研学者通过模拟“荷叶效应”和“花瓣效应”等自然现象，成功实现了对木材自清洁、防腐、阻燃、尺寸稳定性提升等多重性能优化。

在发表于《Advances in Colloid and Interface Science》的高水平综述中，杨玉山与合作团队系统阐释了基于杨氏方程、Wenzel模型和Cassie-Baxter模型等润湿理论，提出可通过物理、化学及物理化学方法在木材表面构建微纳米结构，并引入低表面能材料，从而实现超疏水性能。

“遗态仿生”——是杨玉山科研工作的核心关键词，是指利用自然界生物体已有的形态、结构和功能为蓝本，进行材料设计和创制。他利用仿生智能纳米界面材料、木材仿生智能科学以及纳米仿生应用技术构筑遗态仿生微纳米结构，在木材表面通过纳米压印技术构筑仿玫瑰花瓣、荷叶、睡莲叶等生物功能界面的微纳米形貌结构，制备了类似甚至超越自然界遗态生物体表面微纳米结构的遗态仿生超疏水木材。

在科研中，杨玉山不但解决了遗态材料微纳米多尺度反结构复型不理想、表面不平整、转印出现破损、仿生木材表面二次转印塑形的涂层高低不平、模板以及木材表面涂层的厚度难以控制等问题，还充分利用木材固有属性，将界面化学、纳米技术以及仿生智能科学等相结合，实现了木材高附加利用价值。

多维探索，是杨玉山科研工作的另一特色，他的研究视野从不止步于单一领域。受自然界珍珠母贝等天然层状材料实现强韧协同的启发，他结合材料科学、结构工程、仿生学等多学科知识，深入解析纤维素纳米基元的本征特性及微观序构对材料性能优化增强的作用规律，提出了一种基于木质纤维定向组装工艺的仿生多级层叠增效机制，为制备更高力学强度的木质纤维素基轻质高强结构材提供新的研究策略。

在此基础上，他从自相似结构出发构建木材仿生分形结构，实现从微观尺度到宏观尺度物理性能的精准描述。此外，通过深度学习驱动设计与优化模型增强有限元，建立函数替代模型，解决声学超材料设计复杂等问题，有效弥补了传统设计方法的不足。这一设计模型不仅大幅提升了超材料的设计效率，更突破传统方法在复杂多目标优化中的局限性，解决了其结构与超宽带吸声性能的高耦合度和非线性问题的限制。杨玉山还将产学研结合，他参与完成了国家重点研发计划课题“木制品节材加工技术与装备研究”中新产品“顺纹弯曲柚木椅”的开发、研制、质检和相关标准制定，产品效益达3989.32万元，涵盖了木材改性技术、木材表面处理技术等多个领域，真正实现了科研成果的产业化转化。

正因为突出的贡献和成就，杨玉山先后入选云南省“兴滇英才计划青年人才”、西南林业大学“西林学者”B类专项培养对象、第十届中国科协“青年人才托举工程”托举人才。

坚持立德树人为国培育英才

如果说科研是杨玉山的使命，那么育人则是他的初心。作为西南林业大学化学与材料工程学院的教师，他承担多门本科生与研究生的课程教学任务。立德树人，是杨玉山教育理念的核心。自2024年1月工作以来，他始终坚持在本科教学一线，贯彻“以学生为中心”的教育理念，建立“助学、助教、助业、助信”培养机制，手把手带领学生从思想政治、教学、科研、服务等全方位成长。

杨玉山作为核心成员申报的“传红守绿，树木树人——木材科学与工程专业卓越工程人才培养特色资源共享平台构建与实践”获西南林业大学2025年教学成果奖一等奖。此外，他还担任全国党建工作样板支部“西南林业大学材料科学与工程学院木材科学教学科研团队党支部”组织委员，坚持理论学习，推进支部联学共建，协作支部服务国家重大工程，解决关键科技难题。

在本科生教学方面，他主讲《木材学》《木材干燥学》《木材识别与鉴定》《生物质资源材料学》《文献检索与科技论文写作》等本科课程，并承担本科生毕业设计等教学任务。杨玉山的课堂，从不局限于传统教学模式。依托全国高校第一大木材标本馆，他参与研发数字化实践教学科研资源“一木了然”平台，实现数字化资源的自主研发。此外，他还参与了西南林业大学首门《木材学》智慧课程的建设。

在研究生教学方面，他主讲硕士生专业课《高等木材学》，承担了《木材物理与化学》《生物质资源工程》的部分教学任务。他在教学设计上对课程进行整体规划，打造以课程思政和数字化赋能为两翼的“一核两翼”的精品课程网络平台。他深入挖掘课程中蕴含的思想政治教育元素，把思想价值引领贯穿木材科学与工程学生培养全过程。此外，他还参与研发了国内首个《木材学》AI课程，提升教学效果和人才培养质量。

指导学生，杨玉山有一套独特的方法，截至目前，他独自指导研究生7人(1人已毕业)，与同校及外校教授合作联合培养指导博士研究生3人，硕士研究生8人。他指导的学生在学科竞赛中屡获殊荣：包括第二届IAWA木材显微技能大赛一等奖和研究生最佳口头汇报奖各1项;中国国际大学生创新大赛(2025)西南林业大学校级选拔赛金、银、铜奖各1项;西南林业大学首届木材显微技能大赛研究生组一等奖、二等奖、三等奖各1项。形成了“以赛促研、以研反哺”的良性循环。更令人瞩目的是，他指导的博士研究生在国际高水平期刊ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS、ADVANCES IN COLLOID AND INTERFACE SCIENCE等均以第一作者发表高水平论文10余篇。

现如今，站在“双碳”目标与新质生产力的历史交汇点，杨玉山目光更加远阔，他将以仿生智能纳米界面材料、木材仿生智能科学以及分形理论为基础，从木竹藤材解剖学构造出发，通过木材分形特征对仿生分形结构单元进行设计与改性，研究其孔隙结构单元分形维数与性能之间的映射关系。他计划重点从事三个研究方向：木材分形理论的数学解析;基于分形理论的仿木材多稳态超材料的可控构筑转化及其功能化创制;木材多稳态超材料多尺度分形结构中的基元尺度和序构效应。

漫步在西南林业大学的校园里，杨玉山常常会驻足于林木之间。在他看来，每一块木材都不只是材料，更是自然的杰作，是亿万年进化形成的智能体系。“木材的微观结构如此精妙，我们的任务不是改变它，而是理解它，然后向它学习。”杨玉山说话时的眼神中闪烁着对自然的敬畏与对科学的热忱。

在杨玉山的实验室里，自然与科学完美交融;传统与创新碰撞火花。一叶可知秋，一木亦含情。这位年轻的科学家，正在微观与宏观的交界处，用木材那精妙的微观结构开启一扇通向未来材料的大门。（供稿：西南林业大学）