耳蜗作为人类听觉系统中最为复杂的部分之一，其主动感音放大机理一直是科学家们努力探索的焦点。精准的揭示该机制对于理解听力过程、诊断及治疗听力障碍具有不可估量的价值。然而，关于耳蜗主动感音放大机理的完整诠释仍然存在诸多未解之谜。特别是基底膜在低频率下的运动模式、毛细胞的电生理特性以及淋巴液中的流固耦合效应等，都是当前研究的热点和难点。

在探索人类听觉奥秘的进程中，一支由姚文娟教授，梁俊毅研究员以及马剑威博士等组成的科研团队，通过不懈的努力与创新的思维，成功揭示了耳蜗中关键结构——基底膜在低频声信号下的全新运动模式，这一发现不仅为解开耳蜗主动感音放大机理这一长期困扰耳科医学界的难题提供了重要线索，更为未来听力康复技术的发展奠定了坚实的理论基础。

在刚开始着手研究耳蜗主动感音放大机理这一挑战性课题时，上海大学的姚文娟教授面临了诸多不易。尽管如此，她依旧毅然决然地踏上了这条探索之路。幸运的是，在这条充满未知与挑战的旅途中，姚文娟遇到了志同道合的科研伙伴——梁俊毅和学生马剑威。梁俊毅拥有南京大学物理系的本硕博完整学历，而且他的研究方向正是生物物理，与姚文娟当时急需的专业知识不谋而合，两人的合作可谓一拍即合。而马剑威作为姚文娟教授的硕博连读学生，从硕士阶段的土木专业勇敢跨界到博士期间的生物力学领域，展现出了非凡的勇气和求知欲。就这样，他们三人携手并进，共同开启了对耳蜗主动感音机制等相关研究的探索之旅。

多学科理论融合，构建研究基石

姚文娟教授团队深知，解开耳蜗主动感音放大奥秘需借助多学科理论支持。因此，他们巧妙地融合了数学物理和生物学等多学科的知识体系，构建了一个坚实的研究基础。在这个过程中，他们不仅深入研读了前人的研究成果，还积极吸收了最新的科研进展，确保了自己的研究始终站在科学的前沿。

张量映射方法的巧妙应用

面对耳蜗复杂的空间螺旋结构，传统的分析方法显得力不从心。姚文娟教授团队巧妙地引入了张量映射方法，这一方法以其独特的优势，能够精确描述复杂几何形状下的物理现象。通过这一方法，课题组成功地推导出了空间螺旋耳蜗中淋巴液与基底膜的流-固耦合运动控制方程，为后续的建模和分析奠定了坚实的理论基础。

力学理论解析模型与数值联合模型的建立

基于上述控制方程，姚文娟教授课题组进一步建立了吻合真实人体的空间螺旋形体耳蜗宏观结构的力学理论解析模型和数值联合模型。这两个模型相互补充、相互验证，不仅提高了研究的准确性和可靠性，还使得研究结果更加直观、易于理解。通过这两个模型，课题组能够模拟出耳蜗在不同条件下的工作状态，为揭示其主动感音放大机理提供了有力的工具。

驻波振动的重大发现

在深入的理论解析和数值分析过程中，姚文娟教授课题组取得了令人瞩目的发现。他们惊喜地发现，在低频条件下，耳蜗的宏观支撑结构——基底膜上存在着一种新的运动模式——驻波振动。这一发现不仅挑战了传统观念中基底膜仅存在行波运动的认知，还为我们理解低频感音机制提供了新的视角。更重要的是，它弥补了诺贝尔获奖者盖欧尔格·冯·贝凯希于1960年提出的行波运动理论在低频条件下的局限性，为解释许多近代实验中出现的无法用行波理论解释的现象提供了有力的理论支持。

揭示耳蜗中关键宏观支撑结构基底膜新的驻波运动模式的文章也已经在中国科学院一区国际TOP期刊《非线性科学与数值模拟通讯》发表。

耳蜗的主动感音放大机理研究，不仅是生物学领域的一项基础而深刻的探索，更是推动医学科技发展的关键一环。通过融合数学物理、生物学及计算机科学等多学科理论，团队旨在揭示耳蜗内部复杂而精细的主动感音放大机制，为听力障碍患者提供更加精准、个性化的治疗方案，同时为术后听力恢复的预测提供高效逼真的数值分析平台，为解决感音性耳聋的疑难问题提供理论依据和应用基础，提高他们的生活质量，减轻社会医疗负担。这一研究不仅有助于增进我们对耳蜗工作原理的理解，推动医学科技的进步，还促进了跨学科融合与技术创新，为信号处理、声学工程等领域提供了新的思路和方法。

随着该研究成果的公布，耳蜗研究领域将迎来新的发展机遇。未来，科研团队将基于这一发现，进一步深入探索耳蜗感音机制的细节，努力揭示更多未知的奥秘。同时，随着技术的不断进步和跨学科合作的加强，我们有理由相信，在不久的将来，人类将能够更加全面、深入地理解听觉系统的运作机制，为听力医学的发展注入新的活力，为听力障碍患者带来更好的生活质量和希望。（白小果）