诺贝尔奖级发现？科学家合成“黄金神针”，医生用它看清癌细胞

AI科技 2025年09月16日 20:08 1 aa

把一块金条放进显微镜，你只会看到亮闪闪的金属块；把它缩小到一百个原子以内，黄金突然变得“听话”——电子被关进极小的空间，只能跳着走台阶，光一照就发出纯净的近红外光。东京大学塚田研究室最近把这一幕拍成了“电影”，还顺手造出一种铅笔状的新结构：底部只有三颗金原子排成的小三角，身子却像被拉长的火柴棍，团队干脆叫它“金量子针”。

故事从一次“失败”开始。博士生高野真二郎原本想合成常规球形金纳米团簇，用来研究催化。他把还原剂和保护剂按老配方混合，温度调低、搅拌放慢，想“冻”住早期结构。结果晶体一出来，X射线衍射图谱上冒出一根细长信号，像有人偷偷在球里插了根针。反复验证后，他们确认这不是杂质，而是一种从未见过的各向异性生长：原子只在特定方向排队，最终长成约1.2纳米粗、5纳米长的“量子铅笔”。

更妙的是电子行为。球形团簇里，电子像球里的弹珠，能量分布模糊；在这根针里，电子被拉成一条线，只能占据特定能级，像极了被量好尺寸的琴弦。近红外光一照，电子集体共振，信号强度比传统量子点高出一截。这意味着，把针打进活体组织，医生能收到更亮、更清晰的回波，肿瘤边界一下显形。

团队用同步辐射光源拍下生长过程的“逐帧照片”：最早是Au₃三角，随后三角面一层层叠成四面体，再被硫醇配体“拽”着往一个方向延伸，像搭乐高时突然有人把底座往一侧拉长。整个过程不到两分钟，却决定了最终是球还是针。掌握这套“拉针”节奏后，他们开始调配方：温度降2℃，针变短；搅拌加快，针分叉——合成不再是碰运气，而像拧水龙头一样可控。

下一步，塚田想拉产业伙伴下水。金量子针的水溶性好、毒性低，已在小鼠血管里跑了个来回，信号背景比现有造影剂低三倍。更远的目标是光热治疗：针吸收入射光后瞬间升温，把癌细胞“烫”死，再被肝肾自然排出，不留金属残留。听起来像科幻，但动物实验的初步数据已经让风投递来了合作意向书。

实验室里，那块不起眼的金盐溶液还在旋转。没人知道下一次温度旋钮会转出怎样的形状，但可以肯定，黄金的故事才刚刚开始。

如果这种“金量子针”进入临床，你最想用它解决什么健康难题？