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让人类戴上蛇的隐形眼镜?
发布时间:2025-08-23
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当夕阳沉入地平线,世界在人类眼中渐次褪色。然而在蛇类的感知中,热辐射勾勒出猎物的清晰轮廓;在萤火虫的复眼里,花朵反射着人类不可见的紫外图案。在可见光谱之外,自然界始终上演着无声的光影戏剧,而人类却因视网膜的局限,成为这场盛宴的缺席者。
  日前,中国科学技术大学与复旦大学等国内外科研机构合作的研究成果,以《上转换隐形眼镜赋能人类近红外光视觉》为题发表于《细胞》。该研究创新性地将一种含有多个荧光发射的稀土颗粒与隐形眼镜相结合,通过可穿戴的形式使人类感知近红外光的时间、空间和色彩等多维度信息,可为治疗色盲等视觉疾病提供新的解决方案。
  多数哺乳动物无法识别红外线
  光的本质是一段连续的电磁波谱,其波长差异决定了人类能否感知其存在。人类视网膜上有一类视锥细胞,能对红、绿、蓝三原色特异性响应。3种细胞被激活的比例,决定了人类所看见的颜色。一直以来,人类可看见的光波长范围仅限于400纳米(紫光)—700纳米(红光)。若能感知更加广阔的近红外波段(700纳米—2500纳米),将突破人类视觉的极限。
  “自然界中,人类肉眼可感知的可见光,仅占电磁波谱的很小一部分。由于红外光所携带的能量低于可见光,这一特性使其既无法激发人眼视网膜中的感光细胞,也难以被绝大多数哺乳动物的视觉系统直接感知。”
在自然界中,少数生物进化出了感知红外线的特殊能力。响尾蛇、蝮蛇等部分蛇类拥有专门的颊窝器官,能够探测温血动物散发的长波红外辐射。一些昆虫,如部分甲虫则能感知较近红外范围的光线。但这本质上是一种热感知,而非真正的“视觉成像”。然而,对于人类和小鼠等绝大多数哺乳动物而言,红外线始终是感官世界的盲区。