植入纳米天线 人类或能夜间视物

据科技日报 自然界存在众多光线，能被人眼感受到的可见光只占很小一部分，比如人类就看不到红外光。但最近的一项研究或许能让人类具有红外光感知能力。前不久，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。该研究成果已在线发表在国际权威期刊《细胞》上。

人类为何看不到红外光？主要是由于红外光光子能量较低。为了感知红外光，眼睛的感光蛋白必须降低其吸收能量阈值，然而过低的能量阈值会使热能更容易自发激发感光蛋白活性，从而影响探测信噪比。为了解决问题并发展裸眼无源红外视觉拓展技术，从事视觉研究多年的薛天注意到韩纲研究组的一种转换纳米材料，这种材料就能够把近红外光转换成可见光线——绿光。

“如果能将这种材料植入动物眼睛，那将非常有意义。”薛天说，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。”

为了能够让小鼠看见近红外光，科研人员将含有纳米颗粒的液体注射到小鼠眼睛中。研究人员通过多种神经视觉生理实验，证明了从外周感光细胞到大脑视觉中枢，视网膜下腔注射pbUCNPs纳米颗粒的小鼠不仅获得感知红外线的能力，还可以分辨复杂的红外图像。值得指出的是，在获得红外视觉的同时，小鼠的可见光视觉没有受到影响。

“这项研究突破了传统近红外仪的局限，并发展出裸眼无源红外视觉拓展技术，证明了人类拥有超级视觉能力的可能。”薛天表示，像人类这样的哺乳动物在视觉上只能处理可见光谱中的光线，这项技术未来或将使人类拥有“夜间视物”的超视能力。

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