东京大学颠覆物理课本：细胞内的热量竟然“赖着不走”

这一直接对比清楚地排除了其他可能。脂质体本质上是用膜包裹的一包水。而细胞虽然含有类似的含水胞液，但内部还挤满了高浓度的蛋白质、各类细胞器以及构成细胞骨架的分子网络。研究由此得出结论：正是这些胞内的其他生物分子困住了热量 。

挑战教科书：物理学里的“幽灵”

这项发现的意义远不止给现有理论添加一个注脚那么简单，而是构成了一种直接的挑战。标准的热力学和流体力学都认为，在液体环境中热量应当迅速扩散。但东京大学的研究发现，细胞内的热扩散不仅缓慢，而且还具有位置依赖性。降温速率会因加热的部位及其周围的分子结构不同而发生变化 。

研究团队在论文中坦言：“‘非扩散热’这一现象史无前例，我们无法依靠现有的教科书来解读其物理机制。” 这种复杂性要求科学家们重新思考，能量在拥挤且充满活力的生物微观世界里究竟是如何流动的。

重塑认知：热量在我们体内扮演的角色

这一发现的影响远远溢出物理学领域，渗透到了我们对生物学和疾病的基本理解中。

• 热量作为细胞信号： 首席研究员冈部浩贵提出，被滞留的热量不仅仅是新陈代谢的副产品。相反，它可能扮演着一种高浓度的局部能量源，细胞会主动利用它来驱动特定功能。这一观点将热量从被动的代谢废物，重新定义为一种参与细胞调控的“主动信号” 。
• 潜在的医学应用： 我们已知，细胞内1至2摄氏度的自主温度变化，就足以影响神经干细胞分化、热休克反应和炎症等关键过程。一旦理解了细胞是如何自然地困住并利用这些热量，就有可能为那些与体温变化相关的疾病——包括癫痫、炎症和癌症——开辟全新的治疗策略 。

这项题为《活细胞中的非扩散性慢速散热诱导局部高温》的开创性研究，已于2026年5月发表在权威期刊《自然·通讯》上 (DOI: 10.1038/s41467-026-71878-y) 。