2025诺贝尔物理学奖出炉：它解决的是CT和核磁看不到的问题！

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导 读

2025年的诺贝尔物理学奖刚刚揭晓，授予在美国开展研究的约翰·克拉克、米歇尔·H·德沃雷特与约翰·M·马蒂尼斯，获奖理由听起来离我们十万八千里——“宏观量子隧道效应和电路中的能量量子化”。

第一眼看，这似乎是另一个我们永远搞不懂的、象牙塔里的新名词。

但是，但是，但是！

如果从表彰原文中拎出这句“面向更早期、无创地捕捉心脑磁等功能信号，展现出补充 CT/MRI 的潜力与前景”，聪明的科学伙伴们就会立马发现一个很有意思的事：这个看似高冷的奖项，其实是在为一项可能从根本上颠覆我们未来“体检”方式的技术背书。今天，我们就来聊聊这背后的逻辑。

走，跟伙伴君来！

今日主笔 | 晶恒

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2025诺贝尔物理学奖出炉：它解决的是CT和核磁看不到的问题

你的身体会“说话”，只是以前没人能听清！

咱们先不说物理，说说身体。

伙伴们都知道，心脏跳动、大脑思考，其实都是生物电活动。有电流，就必然会伴生一个极其微弱的磁场。你的每一次心跳、每一个念头，都在向外广播着一个微弱的“磁场信号”。这些信号，就是你身体最原始、最真实的“心声”。

问题是，这个声音太小了，小到几乎不存在。以前我们做心电图、脑电图，要在身上贴满电极片，像接线一样去捕捉电信号。但信号穿过皮肤、肌肉、骨骼，已经被削弱和扭曲了。这好比你隔着好几堵墙去听邻居家的声音，听不清还容易听错。

而这次诺奖所表彰的一系列研究，催生了一样“神器”——SQUID（超导量子干涉仪）。你可以把它理解成一个专门为身体打造的、录音棚级别的“超级麦克风”。它灵敏到什么程度？它可以在不接触你身体的情况下，把你心、脑发出的那些微弱到不可思议的磁场“原声”，清晰、无损地“录”下来。

真正的颠覆：它想解决的，是CT和核磁看不到的问题

你肯定会问，我们现在不是有CT、核磁共振（MRI）这些很牛的设备吗？

这就要说到一个根本性的区别了。CT和核磁，更像是给身体拍的“高清照片”。它们的任务，是找到那些已经“成形”的病灶。比如，肿瘤长到了多大，血管堵塞了百分之多少。它们非常擅长回答“是什么”和“在哪里”的问题，但前提是，问题已经发展到肉眼可见的“形态学”层面。

而SQUID这类量子传感技术，它的逻辑完全不同。它不是去“拍照”，而是去“听诊”。它试图捕捉的，是疾病在“萌芽”阶段发出的“功能性”异常信号。

我们打个比方：一座大坝。CT和核磁，是等到大坝已经有了裂纹、渗漏，结构被破坏了，再通过扫描发现这些问题。而量子传感，则是预先埋设在大坝内部的、极其精密的一组应力传感器。在任何裂缝出现之前，只要大坝的某个区域承受了不正常的压力、内部应力开始发生微小的、异常的改变（功能性异常），这组传感器就会立刻报警。

前者是“亡羊补牢”，看到破坏再行动；后者则是“防患未然”，在破坏发生之前就洞悉了风险——器官形态还没发生改变前，那些功能性的、细胞层面的最早期的紊乱。这套逻辑的核心，不再是“治疗已病”，而是将诊断的窗口，从“已病”阶段，历史性地推向了“未病”的潜伏期。

所以，今年诺奖物理学奖到底奖了个什么？

现在你可能明白了，要造出这么灵敏的“超级麦克风”，背后一定有很深的物理学原理。这就回到了这次的诺贝尔奖。

获奖的科学家们，干了两件为这一切奠定基础的大事：他们让一个电路学会了几个“法术”——

“上楼梯”：普通的电路能量是连续的，像走斜坡。他们设计的电路，能量只能一级一级地跳，不连续。这叫“能量量子化”。

“穿墙术”：他们发现，这个由万亿个原子组成的电路，作为一个整体，竟然能像单个微观粒子一样，瞬间从一个能量台阶“隧穿”到另一个，无视中间的障碍。

这两项发现合在一起，意味着人类第一次能够精确地制造和操控一个“宏观量子系统”。这个系统对外界最微小的能量扰动都极其敏感，稍有风吹草动就会改变状态。SQUID正是利用了这种极致的敏感性，才能够胜任“聆听”身体磁场这项艰巨任务的。

恒意说两句：科技布局，终归于人

当然，我们得承认，这项技术目前还很昂贵和庞大，主要在顶尖的科研机构和医院里，用于解决一些疑难杂症的诊断。离它像血压计一样普及到社区医院，还有很长的路要走。

但它指明了一个无比清晰的方向。技术的演进总是会超出我们的想象，就像几十年前没人会相信，一台庞大的计算机能被塞进我们的口袋里。我们有理由相信，一个更小型化、更廉价的量子传感时代终将到来。

到那时，“体检”的意义或许会被重写：不再是一年一度的、寻找坏消息的忐忑之旅，而是对身体功能状态的一次轻松扫描，一次为了更好地维持健康的积极对话。而这一切，都源于今天，此刻，小伙伴们看到的这个研究——物理学家在实验室里，对世界最深层规律的又一次纯粹探索。

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