疫苗接种是目前最有效的防止病毒感染和传播的方法。然而新型疫苗的研发速度仍相对滞后，疫苗的使用仍然面临难以高效突破生物屏障、免疫效果差、接种途径单一等问题。在生物矿化的启发下，通过设计疫苗-生物矿物材料的核-壳复合体，在疫苗表面修饰生物可逆的仿生矿物外壳，能够有效提升疫苗功能，突破现有疫苗使用中面临的局限。通过仿生矿化策略对携带猴艾滋病毒(SIV)衣壳蛋白(Env)的腺病毒疫苗进行修饰，能够在疫苗表面形成能够逃避预存免疫的"隐形"矿物外壳，该外壳与细胞作用后能够通过非受体依赖途径突破细胞受体屏障，在细胞内体中溶解并促进其携带的SIV 的抗原基因的表达，进而产生高效细胞免疫反应。此外，利用磷酸钙材料的细胞粘附性，在非黏膜接种的疫苗表面修饰磷酸钙外壳，能够辅助疫苗突破鼻腔黏膜屏障，显著提高其在鼻腔中的滞留时间，诱发鼻腔黏膜产生较强的黏膜免疫，实现疫苗的无针接种。病毒的壳工程修饰策略从材料学的角度为疫苗的优化和改造提供了一种全新的思路，对研发更有效地针对艾滋病等传染性疾病和肿瘤的疫苗及免疫治疗新策略具有重要科学意义。