Nature發(fā)布年度最佳科學(xué)圖片，西湖大學(xué)“紋身水熊蟲”入選

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

從太陽表面的驚險(xiǎn)一躍， 到給水熊蟲“紋身”，從罕見的紅色閃電，到實(shí)驗(yàn)室培育的人工腎臟……這些令人嘆為觀止的畫面，不僅是藝術(shù)的展現(xiàn)，更是科學(xué)前沿的直觀記錄。

近日，國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature評(píng)選了盤點(diǎn)了2025 年最佳科學(xué)圖片，讓我們一起大飽眼福，感受科學(xué)與藝術(shù)碰撞出的火花。

漫步陽光中

一位跳傘者縱身一躍，以信念為翼，其剪影完美地映襯在太陽表面之上 。背景中可見的暗色太陽黑子，形成于強(qiáng)磁場(chǎng)阻擋了通常會(huì)上涌至表面的熱量之處。天文攝影師Andrew McCarthy和跳傘者Gabriel Brown花費(fèi)了數(shù)月時(shí)間精心策劃和精準(zhǔn)把握時(shí)機(jī)，才用特制的太陽望遠(yuǎn)鏡拍攝到了這一驚險(xiǎn)畫面。

紋身水熊蟲

這只水熊蟲或許擁有世界上最小的“紋身”。研究人員利用電子束在覆蓋在該動(dòng)物身上的冰層上蝕刻出這些點(diǎn)。電子束將冰層轉(zhuǎn)化為一種化合物，這種化合物會(huì)附著在水熊蟲的皮膚上，當(dāng)其余的冰層蒸發(fā)時(shí)，圖案就會(huì)顯現(xiàn)出來。這種方法的精度極高，因此可能在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域得到應(yīng)用，為微生物傳感、仿生器件和活體微型機(jī)器人等領(lǐng)域提供了新的技術(shù)路徑，展現(xiàn)了微納制造技術(shù)與生物科學(xué)交叉融合的巨大潛力。此外，研究團(tuán)隊(duì)正致力于使用該方法為更小的生物體（包括細(xì)菌）進(jìn)行“紋身”。

這項(xiàng)研究來自西湖大學(xué)仇旻團(tuán)隊(duì)和趙鼎團(tuán)隊(duì)（博士生楊治蓉為第一作者），論文題為：Patterning on Living Tardigrades，發(fā)表于Nano Letters期刊，該論文還被選為當(dāng)期封面論文。

該研究首次將半導(dǎo)體制造技術(shù)與生物學(xué)相結(jié)合，證明了電子束光刻的衍生技術(shù)——冰刻（Ice lithography）技術(shù)，可以用于在活的微小生物體上原位直寫微納米尺度圖案，成功在水熊蟲身上實(shí)現(xiàn)了世界上最小的“紋身”，

綠色生活

在這張由化學(xué)工程師Jan Rosenboom拍攝的顯微圖像中，團(tuán)藻群落在一個(gè)水滴中漂浮。每個(gè)團(tuán)藻球體由成百上千個(gè)協(xié)同工作的獨(dú)立細(xì)胞組成——這讓我們得以窺見早期多細(xì)胞生命可能的面貌。

人造腎臟

這個(gè)在實(shí)驗(yàn)室培育出的人類腎臟“類器官組裝體”是向創(chuàng)造人工腎臟邁出的一步。微小的過濾單元圍繞著一個(gè)中央引流管形成，其組織方式與真實(shí)的腎臟相似。當(dāng)移植到小鼠體內(nèi)時(shí)，這些結(jié)構(gòu)能夠過濾血液并吸收蛋白質(zhì)。該研究來自南加州大學(xué)凱克醫(yī)學(xué)院李中偉團(tuán)隊(duì)，于 2025 年 9 月 發(fā)表于Cell Stem Cell期刊。

紅色閃電

今年十月，攝影師們?cè)谛挛魈m上空成功捕捉到了罕見的“紅色精靈”。這種現(xiàn)象是由大氣中向上噴射的電能爆發(fā)引起的，形成了不尋常的、鋸齒狀的發(fā)光形狀，其持續(xù)時(shí)間僅有幾毫秒。攝影師Tom Rae表示，它看起來就像是不真實(shí)的東西，非常空靈。

太陽能蛞蝓

這種學(xué)名為Costasiella kuroshimae 的海蛞蝓（俗稱“綿羊海蛞蝓”）能以藻類為食，并將其中的葉綠體吸收到自己的細(xì)胞內(nèi)。這些葉綠體能在細(xì)胞內(nèi)捕獲陽光并通過光合作用制造能量，這使得海蛞蝓仿佛擁有了太陽能動(dòng)力。它名字的由來是其頭部長(zhǎng)著像綿羊耳朵一樣的感官器官。這張照片由Giancarlo Mazarese拍攝，記錄了它正在以螺旋狀產(chǎn)卵的場(chǎng)景。

犀牛復(fù)興

得益于保護(hù)措施，肯尼亞的黑犀牛已經(jīng)從瀕臨滅絕中恢復(fù)過來，但保護(hù)它們是一項(xiàng)艱巨的工作。在這張照片中，一個(gè)團(tuán)隊(duì)正在救治一頭生病的犀牛，展現(xiàn)了安全處理這些強(qiáng)大動(dòng)物所需的技術(shù)與協(xié)作——即使犀牛處于鎮(zhèn)靜狀態(tài)也是如此。

驚悚的擁抱

這張由自然攝影師Sandip Guha在印度西里古里拍攝的、一對(duì)正在求偶的蟹蛛的照片，突顯了雄性與其配偶之間的體型差異——在某些物種中，雌性的體型比雄性大 60 倍以上。

森林時(shí)光機(jī)

科學(xué)家們?cè)诎臀鹘ㄔ炝艘蛔皶r(shí)間機(jī)器”，它將二氧化碳泵入森林冠層，以模擬未來的大氣條件。該項(xiàng)目旨在研究這片生物群落如何適應(yīng)氣候變化。它位于貝倫市附近，2025 年 11 月的 COP30 氣候峰會(huì)就在此舉行。

第一縷光

這張令人驚嘆的圖像捕捉到了三葉星云（右上）和礁湖星云，它是由位于智利的薇拉·C·魯賓天文臺(tái)在 2025 年投入使用的那臺(tái)3200 萬像素的全球最大數(shù)碼相機(jī)拍攝的數(shù)百張照片合成的。

都市煉獄

今年一月，美國加州洛杉磯經(jīng)歷了有記錄以來一些最致命、破壞性最強(qiáng)的火災(zāi)。大火席卷了多個(gè)社區(qū)，將數(shù)千座建筑化為焦黑的廢墟。研究人員指出，城市建筑的高密度和強(qiáng)風(fēng)是助長(zhǎng)火勢(shì)迅速蔓延的因素之一。“天氣驟變”——從非常濕潤(rùn)到極度干燥條件的劇烈搖擺——也可能起到了推波助瀾的作用。隨著地球變暖，類似的都市火災(zāi)風(fēng)暴在未來可能會(huì)變得更加常見。

火之環(huán)

夜幕降臨，智利比亞里卡火山噴發(fā)出的熔巖，照亮了兩片異常規(guī)整的圓形云朵。這一景象由攝影師Francisco Negroni捕捉，他定期前往該火山以監(jiān)測(cè)其活動(dòng)。