裸眼黑暗视物正变成可能 中国科大在肥公布最新科研成果 突破动物视觉感知物理极限
○创新的上转换纳米颗粒修饰技术及其在视网膜的功能实现
○从不同水平证明注射小鼠获得红外图像视觉
本报讯3月1日凌晨零点，中国科大在合肥发布最新科研成果：该校生命科学与医学部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，结合视觉神经生物医学与创新纳米技术，首次实现动物裸眼红外光感知和红外图像视觉能力，突破自然界赋予动物的视觉感知物理极限。
研究组主要成员之一的中国科大生命科学与医学部教授鲍进介绍说，人类看到的可见光，仅是电磁波谱中很小的一部分，目前人类通常借助对近红外光敏感的夜视仪在夜晚视物。“于是，一个大胆的科学设想诞生了，如果人类能够直接看见红外光，就不需要借助笨重的仪器，真正实现裸眼在黑暗中视物。”鲍进说，他们从事这项研究的初衷，是运用物理方式，在不改变眼球生物结构的条件下，突破自然界赋予动物的视觉感知物理极限。
自2013年起，中国科大薛天教授研究组同美国马萨诸塞州州立大学医学院韩纲教授研究组开启合作，历时5年，终于取得重大突破。
科研人员将一种特殊的纳米颗粒注射进小鼠的眼中，让小鼠的视网膜实现对红外视觉的感知。这些纳米颗粒是一种可吸收红外光发出可见光的上转换纳米材料，被近红外光激活产生的信号通过视觉神经，传递到小鼠大脑视觉皮质。多种神经视觉生理实验证明，小鼠的可见光视觉不仅未受影响，小鼠还获得感知红外线的能力，可分辨复杂的红外图像。
此项技术有效拓展了哺乳动物的视觉波谱范围，未来应用前景广阔。一方面可通过开发具有不同吸收和发射光谱参数的纳米材料，辅助修复视觉感知波谱缺陷的相关疾病，如红色色盲。另一方面，该研究还将被赋予更多的创新性功能，如眼底药物的局部缓释，光控药物释放等。
该研究成果于2月28日（美国东部时间）在线发表于国际顶级期刊《Cell》上，并被《Cell》杂志作为本期唯一科普视频进行重点推广。众多专家学者给予高度评价。《Cell》审稿人说：“这一工作极具创新性，实验做得很完整，很严谨。”美国俄勒冈大学一位神经科学专家说，这是近年来他看到最有创新性的工作，这项工作最大的意义在于直接利用了生物体的视觉系统，通过物理方法将红外光转化为可见光。
“当前在实验中小鼠对红外线的敏感度并不高，下一步，我们的研究方向是进一步提升和优化这一特殊纳米颗粒对红外线的敏感度。”鲍进表示。据悉，与此研究成果相关的多种应用拓展已在实验室展开。
（合肥晚报 ZAKER合肥记者 蒋瑜香 叶琳玲）
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