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在自然界中，人类能看到的光只是很小的一部分，有一部分光人类就看不到，其中离我们最近的就是红外光，最近的一项研究很可能让人类具有红外光感知能力。 这项研究已经发表在了国际权威期刊《细胞》上，由中国科学技术大学生命科学与医学部薛天研究组与美国马萨诸塞州州立大学医学院韩纲研究组合作，结合视觉神经生物医学与创新纳米技术，首次实现了动物裸眼红外光感知和红外图像视觉。 相信大家一定非常好奇，人类为什么看不见红外光，主要原因是由于红外光光子能量较低，想要让人眼能感知到红外光，那么必须要降低人眼球感光蛋白吸收能量的阈值，然后过低的能量阈值会使热能更容易自发激发感光蛋白活性，影响探测信噪比。 不仅仅是人类，在生物进化历程中，尚未发现任何动物能够基于感光蛋白感知波长超过700纳米的红外光，更没有动物能够在大脑中形成红外光图像视觉，但是目前发现，蛇类可以通过温度感知红外光。 人类为了获得超过可见光谱范围的信息，发明了以光电转换和光电倍增技术为基础的红外夜视仪，但是这种设备还是有缺陷，佩戴后行动不便，需要有限的电池供电，还可能被强光过曝，同可见光环境不兼容等。 为了解决这个问题，并发展裸眼无源红外视觉拓展技术，薛天注意到韩纲研究组的一种转换纳米材料，这种材料能够将红外光转换成可见光线——绿光。薛天表示，如果能够将这种材料植入动物眼睛，将会非常有意义。 科研人员研究出一种特异表面修饰方法，使该纳米材料可以与感光细胞膜表面特异糖基分子紧密连接，从而牢牢地贴附在感光细胞表面。“修饰后的纳米颗粒就成为一种隐蔽的、无须外界供能的‘纳米天线’。”论文第一作者、中国科学技术大学博士马玉乾表示：“我们将这种内置的‘纳米天线’命名为pbUCNPs，即视网膜感光细胞特异结合的上转换纳米颗粒。” 科研人员用小鼠进行实验，价格这种纳米颗粒的液体注射到小鼠眼睛中，经过实验，发现小鼠的瞳孔面对红外光发生了明显的收缩，而未注射小鼠的瞳孔没有任何变化。研究人员还进行了后续相关实验，均证明小鼠具有感知红外线的能力，且可见光视觉没有受到影响。 这种裸眼无源红外视觉拓展技术有望让人类具有超级视觉的能力。科研人员发现，这种材料有很好的生物相容性，能够长期存在于动物的视网膜，对视网膜和动物视觉能力都没有明显的负面影响。 期待这项技术能更好的造福人类。让我们为这些科研人员点赞！ |
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