關鍵對決：活細胞 vs 人造微脂體

為了證實這個現象是源自於生命體獨有的複雜性，團隊進行了一項精巧的對比實驗。他們將同樣的熱能脈衝施加在人造微脂體（liposomes） 上——一種結構單純、尺寸與細胞相仿的球狀人工薄膜囊泡。

結果出現驚人對比。在人造微脂體中，熱量迅速散逸，完全符合流體擴散方程式對均質液體的預測。然而，在充滿生命力的活細胞中，同樣的熱能消散速度卻明顯慢了許多 。

這個對比直接點出了關鍵原因。人造微脂體本質上就是一層膜包裹著水溶液；而活細胞雖然也含有水樣的胞質液，但內部更像是壅塞繁忙的微型城市，充斥著大量的蛋白質、胞器與細胞骨架。研究結論指出，正是這些擁擠的生化分子造成了熱能的滯留 。

對傳統物理學的正面挑戰

這項發現絕不僅是為教科書增添一筆補充註解，而是直接對現有理論發出了挑戰。正統的熱力學與流體力學認為，熱能在液態環境中理應迅速擴散。但東大團隊發現，細胞內的熱擴散不僅緩慢，而且具有位置依賴性——當加熱點位於細胞內的不同位置、鄰近不同的分子結構時，其冷卻速率也會隨之改變 。

研究團隊坦言：「『不散熱』現象前所未見，我們根本無法依賴現有的教科書知識來破解其物理機制。」 這樣的複雜性，意味著科學家必須重新思考，熱能在擁擠且充滿動態的生物奈米環境裡，究竟是如何傳遞的。

重新定義熱在我們體內的角色

這項研究的漣漪，遠遠超出了物理學的範疇，觸及我們對生命、甚至對疾病根源的根本理解。

• 熱能作為細胞訊號： 計畫主持人岡部弘基提出了一個大膽的假說：細胞內被滯留的熱，或許並非單純的代謝廢熱，而是一種被濃縮的能量來源，細胞會主動利用它來驅動特定功能。這意味著，我們或許該重新將「熱」視為一種調節細胞行為的「活性訊號」，而非被動的副產物 。
• 臨床醫療的潛力： 我們早已知道，細胞內部僅僅 1 到 2 °C 的自發性溫度變化，就足以左右神經幹細胞分化、熱休克反應和發炎等關鍵歷程。若能深入理解細胞如何「困住」並利用這股熱能，便可能為癲癇、慢性發炎，甚至是癌症等與體溫調節相關的疾病，開闢全新的治療策略 。

這篇題為《非擴散性慢速熱耗散在活細胞中誘導局部高溫》（Non-diffusive slow heat dissipation induces high local temperature in living cells）的研究論文，已於 2026 年 5 月刊登在國際頂尖期刊《自然通訊》（Nature Communications）上（DOI: 10.1038/s41467-026-71878-y）。

關鍵對決：活細胞 vs 人造微脂體

為了證實這個現象是源自於生命體獨有的複雜性，團隊進行了一項精巧的對比實驗。他們將同樣的熱能脈衝施加在人造微脂體（liposomes） 上——一種結構單純、尺寸與細胞相仿的球狀人工薄膜囊泡。

結果出現驚人對比。在人造微脂體中，熱量迅速散逸，完全符合流體擴散方程式對均質液體的預測。然而，在充滿生命力的活細胞中，同樣的熱能消散速度卻明顯慢了許多 。

這個對比直接點出了關鍵原因。人造微脂體本質上就是一層膜包裹著水溶液；而活細胞雖然也含有水樣的胞質液，但內部更像是壅塞繁忙的微型城市，充斥著大量的蛋白質、胞器與細胞骨架。研究結論指出，正是這些擁擠的生化分子造成了熱能的滯留 。

對傳統物理學的正面挑戰

這項發現絕不僅是為教科書增添一筆補充註解，而是直接對現有理論發出了挑戰。正統的熱力學與流體力學認為，熱能在液態環境中理應迅速擴散。但東大團隊發現，細胞內的熱擴散不僅緩慢，而且具有位置依賴性——當加熱點位於細胞內的不同位置、鄰近不同的分子結構時，其冷卻速率也會隨之改變 。

研究團隊坦言：「『不散熱』現象前所未見，我們根本無法依賴現有的教科書知識來破解其物理機制。」 這樣的複雜性，意味著科學家必須重新思考，熱能在擁擠且充滿動態的生物奈米環境裡，究竟是如何傳遞的。

重新定義熱在我們體內的角色

這項研究的漣漪，遠遠超出了物理學的範疇，觸及我們對生命、甚至對疾病根源的根本理解。

• 熱能作為細胞訊號： 計畫主持人岡部弘基提出了一個大膽的假說：細胞內被滯留的熱，或許並非單純的代謝廢熱，而是一種被濃縮的能量來源，細胞會主動利用它來驅動特定功能。這意味著，我們或許該重新將「熱」視為一種調節細胞行為的「活性訊號」，而非被動的副產物 。
• 臨床醫療的潛力： 我們早已知道，細胞內部僅僅 1 到 2 °C 的自發性溫度變化，就足以左右神經幹細胞分化、熱休克反應和發炎等關鍵歷程。若能深入理解細胞如何「困住」並利用這股熱能，便可能為癲癇、慢性發炎，甚至是癌症等與體溫調節相關的疾病，開闢全新的治療策略 。

這篇題為《非擴散性慢速熱耗散在活細胞中誘導局部高溫》（Non-diffusive slow heat dissipation induces high local temperature in living cells）的研究論文，已於 2026 年 5 月刊登在國際頂尖期刊《自然通訊》（Nature Communications）上（DOI: 10.1038/s41467-026-71878-y）。