手术台上，外科医师有条不吝地操作着手术刀、剪刀、镊子、止血钳等器具，这是我们熟知的手术情景；但未来，可能有一种不用动刀、不用见血的“声钳”医疗技术，可让医师在不碰触患者的前提下执行一系列医疗行为。
2 个月前，高龄 96 岁的 Arthur Ashkin 以 1986 年开发的光钳（optical tweezers，也称光学镊子）技术荣获 2018 年诺贝尔物理学奖，这种工具利用光线的辐射压来操纵极微小物体，比如人体细胞。
现在，科学家设法将相同原理转移到声学领域，也就是声钳（acoustic tweezers）：利用多道声波组成复杂声场，操控声场中的物体。这些年来，我们看过一系列漂亮的声钳技术，比如把水滴悬浮在半空中、一种很像外星飞碟用来抓人类的“声波曳引束”等，虽然就目前生活而言不怎么实用。
但若应用在生物医疗领域，声钳将大放异彩，比光钳还更具优势。这是因为激光光只透过透明介质传播，如果要在人体组织内游刃有余的操作，能安全穿透人体的声钳会比光钳更有开发前景。
来自英国布里斯托大学的超音波工程学教授 Bruce Drinkwater 与西班牙纳瓦拉大学的电脑科学家 Asier Marzo Pérez，现在已经成功研发出能操纵微小物体的声学悬浮装置，且可同时将多个物体往不同方向移动，团队将之称为全像声钳（Holographic Acoustic Tweezers，HAT）。
（Source：纳瓦拉大学）
原型设备是两面“喇叭阵列”，一面阵列有 256 个宽度各仅 1 公分的喇叭，彼此相对（距离 23 公分）形成错综复杂的声场，而喇叭发出的声音频率极高，达 40kHz（4 万赫兹），人耳听不到。
在该声场中，“高强度区域”会排斥物体，“低强度区域”则成为物体安顿的避难所，透过控制每个喇叭发声的时间点，研究人员成功在声场内移动 25 个保丽龙小球，不只可以操控它们跳一场空中舞蹈，甚至还能叫它们穿针引线“缝衣服”。
▲ 在声场内以声波控制线穿过洞，详细实验过程可于下方影片欣赏。（Source：纳瓦拉大学）
这项技术让我们看见一个令人激动的未来：外科手术可能不必“开刀”了，医师将直接操纵无形的声钳于你体内进行手术。新论文发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）。
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（首图来源：纳瓦拉大学）
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