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中美合作开发超视觉纳米粒子,未来或将看到另一个世界!

 徐德文科学频道 2020-02-14

在卡梅隆的电影《终结者》里,施瓦辛格扮演的T-800终结者,除了心狠手辣外(哦,对了,它没有心,没有感情),眼睛更可看到红外波段的光线,所以从未来被派回来追杀未来领袖之母时,简直就是神一般的存在,没有什么是它看不到的。你可能也会想,要是我们人类能看到红外光该有多好,整个世界都会亮堂得多,再也没有黑暗和藏污纳垢的角落了。

然而这只是一个空想,不仅是人类,地球上还没有一种动物能够看到红外光,所以你也别去想了。然而还是有人去想,不但去想,而且去研究了;不但去研究了,而且还研究成功了,至少他们实验室的老鼠已经近水楼台先得月,可以看到近红外的光线,从此后鼠目寸光这个成语可以扔出字典了。

这项研究来自中国科技大学和美国马萨诸塞大学医学院的共同合作,研究小组的领头人是薛天教授和韩纲教授。在这项研究中,研究人员开发出了一种可检测近红外光的纳米粒子(pbUCNPs),可以直接注射到老鼠的眼睛里,和感光细胞紧紧地贴在一起,赋予老鼠以超级视觉,就能看到超出可见光谱范围的红外光了。

将980纳米的红外光转换成535纳米的波长

老鼠和我们人类一样,通常只能看到所谓的可见光,也就是说,我们的眼睛只能响应大约400纳米到700纳米之间的光谱波长,超过700纳米的红外光我们是看不见的。然而地球上又到处都是红外光,如此精彩的世界无法看到,你心里是不是痒痒得难受呢?

研究人员心里也痒痒得难受,为了让正常的感光细胞能看到红外线,他们研发了一种纳米粒子,可以将980纳米的红外光转换成眼睛可检测的535纳米绿光的波长。之后他们将这种超视觉纳米粒子注入到老鼠的眼睛,附着在视网膜上,然后分别对老鼠进行了瞳孔光反射实验、明暗箱和光诱导恐惧条件实验、大脑视觉皮层诱发电位检测、Y型水迷宫行为实验、形状辨别实验等五项实验。

老鼠眼里的世界可能是这样的

结果表明,注射了纳米粒子的老鼠不但可感知近红外光,还可以看到近红外的图案,并且还能区分复杂的近红外图案,最令人兴奋的是,老鼠的近红外视觉能够与环境光兼容,也就是说能够与原生的日光视觉同时存在!此外,老鼠眼睛里的纳米粒子连续工作了10周时间,也没有产生任何副作用,或者对正常视力造成长期损害。

这项研究的意义我想已经不用多说了,它将为哺乳动物的视力增强提供新的途径,打开我们看世界的另一个窗口,或者说,我们可以看见以前我们所看不见的另一个世界!看到这里,相信你已经兴奋莫名了,人类能够看到红外光究竟是怎样一种体验呢?

好吧,你看你的狗狗的时候,它将变成这样一幅模样,你的心脏还好吧?(和本研究将近红外光转变成绿光不同,这是人类如果能直接看到红外光的情形)

这项研究发表在2月28日《细胞》杂志上。

论文:「链接」

戴维科学公众号:xudewen028,最新、最前沿、最有趣。

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