香港中文大學指，物理系副教授吳藝林領導的國際研究小組發現材料的黏彈性可以控制活性流體在空間和時間上的自組織過程，而研究結果有望應用於新型自驅動材料或器件的製備，同時為微生物學研究提供新方向；中大表示研究已於國際科學期刊《自然》發表。

　中大透露，吳藝林與其博士研究生劉松一直研究生命體，尤其是微生物構成的活性物質；他們於2017年在《自然》發表了合作研究，指出大量不規則運動的細胞個體之間只要有微弱的耦合就可以形成隱藏的周期性集體振盪，即時間上的有序性，但在時間和空間上同時控制活性物質的有序性卻很困難。

　中大續指，它們的團隊利用DNA分子調控細菌活性流體的黏彈性，並在顯微鏡下發現細菌活性流體先在空間上自組織成有序的定向運動，並形成毫米尺度之渦旋；然後渦旋周期性地改變旋轉方向，呈現穩定的時間有序性。中大團隊認為現象可能源於黏彈性應力弛豫和主動應力之間的相互影響。

　中大團隊為進一步理解上述現象，它們與加州大學聖塔芭芭拉分校的理論物理學教授Cristina Marchetti及其博士研究生Suraj Shankar合作；兩位合作者建立了新理論去描述細菌主動應力、介質彈性應力及細菌速度場和方向場之間的相互作用；研究團隊根據理論進行分析和數值模擬，復現主要實驗結果，並基於黏彈性應力弛豫和主動應力的時間尺度，解釋了活性物質在時間和空間上的自組織起源。

　中大指研究是首次在實驗上證實材料的黏彈性可以控制活性物質的自組織過程，而研究結果將有助促進非平衡物理學的發展，並為製備可調控的自驅動器件或材料提供新方向，例如活性流體在自組織過程中形成的毫米尺度渦旋，當與傳動系統耦合時，可作為無須電路元件的「時間信號發生器」發出定時信號，用來調控微流系統的液體運輸或控制軟件機械人產生動作節奏；至於微生物在自然界和動物消化道中通常在含有高黏彈性分子的環境運動。研究亦表明環境的黏彈性改變可能會改變細菌的集體運動模式，從而影響微生物群落的集體擴散和遷移。