能从体内只取走一个癌细胞的“镊子”，你见过吗？｜博览日报

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能从体内只取走一个癌细胞的“镊子”，你见过吗？

生活中，我们经常需要用镊子夹取很小的物件。可是如果物体小到肉眼看不见，甚至一碰就容易碎呢？

这时候，科学家就要依赖光镊技术。它就像一双无形的激光镊子，依靠聚焦光束产生的梯度力，能隔空、无损地操控微米级的微小物体。这项奠定了微观操控基础的发明，也让其发明人获得了2018年诺贝尔物理学奖。

光镊概念图（图片来源：Toptica Eagleyard）

但这一技术却始终有个致命短板：力气太小。它的作用力只有皮牛级，相当于百亿分之一克，只能夹起透明、形状规则、重量极轻的物件，碰到稍重的东西，就像用棉花糖做的镊子夹石头，根本使不上劲。

近日，安徽大学吴东团队在《自然》发表了封面文章，给这双激光镊子装上了迷你“金刚爪”。这个名为光纤光镊的微型器件，尺寸仅38×38×61微米，比人类头发丝还细，是靠双光子聚合3D打印技术直接在商用光纤顶端加工出来的。

它的设计充满仿生巧思，各个组成部分能够和人体结构对应：内部的光纤是传输光信号的“神经”，掺杂银纳米粒子的水凝胶是遇热收缩的“肌肉”，外部的刚性聚合物爪子则是支撑的“骨架”。

最新发明的光纤光镊具有类似人体结构的组成部分（图片来源：参考文献）

当近红外激光沿着光纤射入，水凝胶受热收缩带动爪子张开；关闭激光后，爪子自动闭合，整个过程仅需77毫秒，比人类眨眼速度快4倍，每秒还能稳定开合5次。

更关键的是，它的力气远超同类设备。传统光纤光镊的作用力仅为皮牛级，而这个新器件能提供的抓力能达到微牛级，强度提升了10倍以上。实验里，它不仅能轻松夹起氧化铝球、碳化硅碎片，还能稳稳操控20厘米长的细铜丝，甚至能无损抓取、运输、释放单个人类癌细胞。

最惊艳的是微组装演示：它靠着微米级精度，成功拼起了微型轴承、齿轮箱这类复杂结构，完全不需要依赖昂贵的超净间设备。

由于体型极小，这个迷你抓手能钻进宽度不足300微米的狭窄通道，甚至深入离体动物组织内部。未来，它有望在单细胞生物学研究中精准操作单个细胞，在微创手术里完成体内微操作，还能为微型机器人的批量组装提供低成本方案。

视频来源：Pan, D., Liang, K., Xin, C. et al. Optical fibre gripper for high-performance 3D micromanipulation. Nature 655, 93–101 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10673-7

恐龙是如何命名的？

恐龙的命名方式，其实和其他生物一样，正式的学名采用的是"双名法"，而且必须使用拉丁文。

比如知名度超高的"霸王龙"，它的正式学名就是 Tyrannosaurus rex。前面的“ Tyrannosaurus ”是属名，开头要大写；后面的“ rex ”是种名，要用小写。这里还有一个非常重要的点——属名和种名都要斜体！要斜体！要斜体！（这很重要，但是小编出于某种原因打不出来斜体…）

一般我们看到的中文名称，都是从正式学名翻译过来的。不过因为中文名并不是正式学术名称，所以没有统一标准（这也是出现很多奇葩名字的重要原因之一），有时会出现多种译法，甚至误译。

而一些更早期、带有年代感的翻译就更随性了——看到化石长得像什么，就翻成什么。像清代，就曾把“始祖鸟”和“梁龙”分别译成了“鸟形鼍（拼音：tuó）”和“蛇形鼍”。

当然，也有一些早期译名沿用至今，比如“禽龙”和“鸭嘴龙”。但如果严格按照它们的学名 Iguanodon 和 Hadrosaurus 来翻译的话，应该是"蜥蜴齿龙"和"健壮龙"才更贴切。

在拉丁文的属种名中，“种名”通常是用来修饰或补充“属名”的特征。按照中文“形容词在前”的语序习惯，翻译时就常会采用“种名＋属名”的方式。比如霸王龙的完整学名是 Tyrannosaurus rex，其中" rex "意思是“君主、国王”，所以就会翻成“君主霸王龙”，或采音译的说法“雷克斯霸王龙”。

图片来源：网络

扫码验真可能要过时了

买东西扫二维码验真伪，这个动作很多人已经习惯了。但传统的防伪技术有个先天缺陷：图案、防伪码都附着在产品表面，本身就是独立的物理实体，能印就能仿。一旦造假者复制了图案或破解了编码规则，整条防伪线就形同虚设。

近日，中国科学院深圳先进技术研究院开发出一种多层级信息加密平台（HIDE），思路彻底反了过来——不再往产品上贴防伪标签，而是让材料本身变成防伪信息的载体。一层肉眼几乎看不见的透明涂层，同时集成了信息隐藏和分级验证功能。

这层涂层的核心是一种可自组装的人源FUS重组蛋白纳米纤维。在合适条件下，它能自发形成均一稳定的纳米网络，附着在玻璃、PET等多种材料表面。最关键的指标是：可见光透过率超过94%，涂在玻璃上基本就是隐形的。

防伪的第一道密码就藏在这个透明网络里。改变不同蛋白的混合方式和加入顺序，就能形成结构各异的纳米纤维排列——相当于在涂层里埋入一层肉眼无法分辨的“结构指纹”，只有专业设备能读出。

第二道密码更深。团队在涂层中加入可特异性结合DNA的功能模块，将DNA分子稳定固定在表面。实验中，一段30个字符的文本信息被转换成二进制数据，再编码为128个核苷酸的DNA序列，实现了文字信息在分子层面的写入、存储和读取。想破解？先得从看不见的涂层里提取出特定的DNA序列，再解码还原——这个难度和复制一张二维码完全不在同一个量级。

HIDE的分层设计还解决了另一个现实问题：不同价值的物品，安全需求不同。普通消费品用宏观可读信息快速防伪就够了；高价值物品则可以逐层叠加显微结构识别、DNA分子编码和CRISPR检测，把认证等级拉到最高。

从贴在表面的防伪码，到长在材料里的隐形密码，防伪这件事正在从物理粘贴走向分子级融合。未来你手里的高档商品，可能不需要任何可见标识——材料本身就是身份证。

图片来源：中国科学院深圳先进技术研究院

中国科学家成功完成甘蔗基因组测序！

甘蔗是人类最大的食用糖来源，但它有时候却很让人头疼。它是个极端的多倍体，细胞里塞了10到12套染色体，基因组大而混乱。过去二十年里，科学家始终只能读懂部分片段，而给甘蔗的基因组测序始终是个地狱级的难题。为什么这么难呢？

所谓基因组测序，就是把染色体里的全部DNA按照顺序依次解读出来。但一条DNA有上亿个字母，没有一种机器能连续工作这么长时间，因此必须将一条DNA砍成许多小条带，分别读出顺序，再按照上下文关系像拼图一样把它们拼回去。而甘蔗的基因组有着10-12套极其相似的DNA……

不过最近，中国热带农业科学院热带生物技术研究所与中国农业科学院深圳农业基因组研究所等联合团队，共同完成了甘蔗品种POJ2878的全染色体完整基因组，并揭示了甘蔗从野生植物驯化为全球最主要产糖作物的遗传密码。

经过了大量的算法迭代和新系统开发后，团队最终组装出了POJ2878这一甘蔗品种（外号“甘蔗之王”）的全体基因组序列图谱。不仅如此，他们还明确了在甘蔗的不同部位中，到底是哪些基因在执行不同的任务。

从新图谱中可以发现，从全新的基因组图谱能够看出，现代甘蔗由其两个原始祖先物种杂交而来，二者各自贡献了部分染色体，这些染色体在杂交过程中如同拉链一般相互交错、嵌合组装。并且在多套染色体里，同一基因的不同拷贝并不总是平均干活。团队还抓到一个关键靶点SUS基因，品种里这个单倍型拷贝数越多，蔗糖含量越高。

图片来源：中国科学报

这种动物为了凉快在沙漠里跳踢踏舞

白天，沙漠的地表温度可高达70摄氏度。为了应对这样的高温，铲蜥会将四肢轮流抬离地面，以得到短暂的清凉。

视频来源：CCTV纪录

内容综合自中国科普博览微博、科学大院、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学报、CCTV纪录

本文首发于中国科普博览（kepubolan）

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