【安徽日报】中美科学家突破动物视觉感知物理
时间:2019-03-12

  本报讯(记者 桂运安)如果人类肉眼可以看见近红外光,就会拥有裸眼超级夜视能力,在漆黑的夜晚也能发现自然界的神奇和美丽。但受感光能力限制,人类肉眼目前只能看见可见光。3月1日,中国科学技术大学发布重要成果,该校薛天教授研究组与美国马萨诸塞州州立大学医学院韩纲教授研究组合作,首次实现动物裸眼红外光感知和红外图像视觉能力,这意味着人类或将拥有裸眼超级夜视能力。国际顶级学术期刊《细胞》2月28日发表了该成果。

  自然界中,人类肉眼可感知的可见光,仅占电磁波普中很小的一部分。如果人眼可以看到可见光之外的近红外光,那么不用带着笨重的红外夜视仪,就能在夜晚看见世界。

  薛天教授研究组与韩纲教授研究组合作,把一种特殊的纳米颗粒注射到小鼠眼中,让小鼠看到了近红外光,并能分辨复杂的红外图像。这些纳米颗粒是“上转换”纳米颗粒,可以把近红外光转换为绿光。中美科学家对纳米颗粒进行了修饰,使纳米颗粒可以牢牢地固定在小鼠视网膜光感受器细胞表面,通过把含有纳米颗粒的液体注入到小鼠眼睛,这些光感受器可以被近红外光激活,产生的信号通过视神经传递到小鼠大脑视觉皮质。实验表明,这些纳米颗粒可以在小鼠眼中停留两个月以上,不产生任何明显的副作用。

  值得一提的是,这些纳米颗粒并不会影响已注射小鼠的正常可见光视觉,小鼠可以同时看见近红外光和可见光。此项技术有效地拓展了动物的视觉波谱范围,首次实现裸眼无源的红外图像视觉感知,突破了自然界赋予动物的视觉感知物理极限。

  该技术未来有可能应用于人类,让人类拥有裸眼超级夜视能力。通过开发不同的纳米材料,该技术还可以修复红色色盲等视觉缺陷,在生物医学等领域有着广阔的应用前景。