2025諾貝爾物理學獎出爐：它解決的是CT和核磁看不到的問題！

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2025年的諾貝爾物理學獎剛剛揭曉，授予在美國開展研究的約翰·克拉克、米歇爾·H·德沃雷特與約翰·M·馬蒂尼斯，獲獎理由聽起來離我們十萬八千里——“宏觀量子隧道效應和電路中的能量量子化”。

第一眼看，這似乎是另一個我們永遠搞不懂的、象牙塔里的新名詞。

但是，但是，但是！

如果從表彰原文中拎出這句“面向更早期、無創地捕捉心腦磁等功能信號，展現出補充 CT/MRI 的潛力與前景”，聰明的科學伙伴們就會立馬發現一個很有意思的事：這個看似高冷的獎項，其實是在為一項可能從根本上顛覆我們未來“體檢”方式的技術背書。今天，我們就來聊聊這背后的邏輯。

走，跟伙伴君來！

今日主筆 | 晶恒

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2025諾貝爾物理學獎出爐：它解決的是CT和核磁看不到的問題

你的身體會“說話”，只是以前沒人能聽清！

咱們先不說物理，說說身體。

伙伴們都知道，心臟跳動、大腦思考，其實都是生物電活動。有電流，就必然會伴生一個極其微弱的磁場。你的每一次心跳、每一個念頭，都在向外廣播著一個微弱的“磁場信號”。這些信號，就是你身體最原始、最真實的“心聲”。

問題是，這個聲音太小了，小到幾乎不存在。以前我們做心電圖、腦電圖，要在身上貼滿電極片，像接線一樣去捕捉電信號。但信號穿過皮膚、肌肉、骨骼，已經被削弱和扭曲了。這好比你隔著好幾堵墻去聽鄰居家的聲音，聽不清還容易聽錯。

而這次諾獎所表彰的一系列研究，催生了一樣“神器”——SQUID（超導量子干涉儀）。你可以把它理解成一個專門為身體打造的、錄音棚級別的“超級麥克風”。它靈敏到什么程度？它可以在不接觸你身體的情況下，把你心、腦發出的那些微弱到不可思議的磁場“原聲”，清晰、無損地“錄”下來。

真正的顛覆：它想解決的，是CT和核磁看不到的問題

你肯定會問，我們現在不是有CT、核磁共振（MRI）這些很牛的設備嗎？

這就要說到一個根本性的區別了。CT和核磁，更像是給身體拍的“高清照片”。它們的任務，是找到那些已經“成形”的病灶。比如，腫瘤長到了多大，血管堵塞了百分之多少。它們非常擅長回答“是什么”和“在哪里”的問題，但前提是，問題已經發展到肉眼可見的“形態學”層面。

而SQUID這類量子傳感技術，它的邏輯完全不同。它不是去“拍照”，而是去“聽診”。它試圖捕捉的，是疾病在“萌芽”階段發出的“功能性”異常信號。

我們打個比方：一座大壩。CT和核磁，是等到大壩已經有了裂紋、滲漏，結構被破壞了，再通過掃描發現這些問題。而量子傳感，則是預先埋設在大壩內部的、極其精密的一組應力傳感器。在任何裂縫出現之前，只要大壩的某個區域承受了不正常的壓力、內部應力開始發生微小的、異常的改變（功能性異常），這組傳感器就會立刻報警。

前者是“亡羊補牢”，看到破壞再行動；后者則是“防患未然”，在破壞發生之前就洞悉了風險——器官形態還沒發生改變前，那些功能性的、細胞層面的最早期的紊亂。這套邏輯的核心，不再是“治療已病”，而是將診斷的窗口，從“已病”階段，歷史性地推向了“未病”的潛伏期。

所以，今年諾獎物理學獎到底獎了個什么？

現在你可能明白了，要造出這么靈敏的“超級麥克風”，背后一定有很深的物理學原理。這就回到了這次的諾貝爾獎。

獲獎的科學家們，干了兩件為這一切奠定基礎的大事：他們讓一個電路學會了幾個“法術”——

“上樓梯”：普通的電路能量是連續的，像走斜坡。他們設計的電路，能量只能一級一級地跳，不連續。這叫“能量量子化”。

“穿墻術”：他們發現，這個由萬億個原子組成的電路，作為一個整體，竟然能像單個微觀粒子一樣，瞬間從一個能量臺階“隧穿”到另一個，無視中間的障礙。

這兩項發現合在一起，意味著人類第一次能夠精確地制造和操控一個“宏觀量子系統”。這個系統對外界最微小的能量擾動都極其敏感，稍有風吹草動就會改變狀態。SQUID正是利用了這種極致的敏感性，才能夠勝任“聆聽”身體磁場這項艱巨任務的。

恒意說兩句：科技布局，終歸于人

當然，我們得承認，這項技術目前還很昂貴和龐大，主要在頂尖的科研機構和醫院里，用于解決一些疑難雜癥的診斷。離它像血壓計一樣普及到社區醫院，還有很長的路要走。

但它指明了一個無比清晰的方向。技術的演進總是會超出我們的想象，就像幾十年前沒人會相信，一臺龐大的計算機能被塞進我們的口袋里。我們有理由相信，一個更小型化、更廉價的量子傳感時代終將到來。

到那時，“體檢”的意義或許會被重寫：不再是一年一度的、尋找壞消息的忐忑之旅，而是對身體功能狀態的一次輕松掃描，一次為了更好地維持健康的積極對話。而這一切，都源于今天，此刻，小伙伴們看到的這個研究——物理學家在實驗室里，對世界最深層規律的又一次純粹探索。

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