西北大学物理学院软物质物理实验室（SMPL）创建于2009年，主要教职人员包括经光银教授、张策教授、刘亚楠教授、罗昊副教授、孙耽副教授、冯伟工程师等主要教职人员。聚焦软物质与生物物理的基本规律、新奇现象、物理机理研究，以及在群体智能与医学健康等方面的应用。主要关注活性物质物理与远离平衡态物理新兴前沿交叉研究，以生命活性物质、微生物、细胞为模型系统，以显微光学影像与图形识别分析为基础平台，自主研发高分辨微游泳体追踪平台、数字化微流控芯片技术，探究生命物质自主运动的物理规律、智能软物质的演化算法与实验操控，以物理视角为出发点，结合凝聚态物理、统计物理、流体力学、分子生物学、数值计算与数学建模方法，理解主动物质在生命过程中由简单到复杂，从单个到群体转变中，及生命形态与阶段由低级向高级发展过程中的物理学原理与定律，并能为医学健康中相关实际问题提供物理依据与技术方法。 

    软物质与生物物理属于软凝聚态物理，著名的理论物理学家Piere-Gilles de Gennes (徳热纳)在1991年获得诺贝尔物理学奖时，以Soft Matter（软物质）为演讲主题，宣告了软物质学科高光地进入人们的视野，让包罗万象、时刻触及却熟视无睹的物质如液滴、胶水、塑料、肥皂泡、生物膜及生命物质软组织等物理学家无暇顾及的“dirty system”走进物理定律与方程，更是以徳热纳个人独特学术魅力与人格，更以其迷人研究风格感召了一批批科学与技术的探险者。在过去几十年发展起来的经典软物质物理基础上，当前活性物质物理，被称为“活物质（Living matter）”的生命物质迅猛称为软物质物理的前沿，“Physics of Life”以其丰富内涵让这个领域成为生物物理与凝聚态物理的桥头堡。我们课题组将目光投向小尺度下物质/活物体的自主运动，探索“活”物质所遵循的物理规律，理解微尺度“主动”能量输入/转换的远离平衡态特性，探索信息处理、反馈响应与控制在简单生命体智能层面的有趣现象与问题。

    本人现具体研究对象为具有运动能力的细菌。细菌往往在复杂流体与复杂流动环境中开展生命运动，尤其以鞭毛驱动实现空间净位移，除了淡水这种简单液体以外，细菌赖以生存的环境包含大量复杂聚合物与活性生命物质，例如血液与粘液。这类非牛顿粘弹聚合物流体可与细菌持续交换动量与能量，从而改变细菌的运动行为。同时，流动的粘液还能诱导细菌做跨越流线的反常运动，另外，在复杂介质的边界上，气-液-固三相界面的界面张力对细菌运动增加了额外约束。然而，这些复杂流体与流动及复杂界面如何影响细菌游动策略与规律尚未可知，这也是我们所着重探索的。