中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)(簡稱中科大)的研究團(tuán)隊開發(fā)出一種奇異隱形眼鏡,使佩戴者突破視覺極限,看到了原本不可見的紅外光。
2025年5月22日,研究團(tuán)隊于《細(xì)胞》雜志發(fā)表的論文詳細(xì)介紹了研制過程。只要戴上此款植入有上轉(zhuǎn)換納米顆粒的軟性隱形眼鏡,人們就能看到紅外LED發(fā)出的類似摩斯密碼的信號,并能辨別紅外光來自哪個方向。
與傳統(tǒng)夜視儀不同,該隱形眼鏡無需電源,且鏡片完全透明,戴上它以后,在能觀察紅外光的同時,也仍看得到正常的可見光。
中科大神經(jīng)科學(xué)家表示,此項成果標(biāo)志著人類向拓展自然視覺邊界這一目標(biāo)邁出了關(guān)鍵一步,為所謂“超級視覺”“智能眼鏡”等美好愿景奠定了技術(shù)基礎(chǔ),也有望幫助到色盲人士。
人眼可見的彩虹光譜波長范圍為400納米至700納米,在電磁波譜中占比不足萬分之一。而用另一位作者馬玉乾教授的話說:“超半數(shù)的太陽輻射能以紅外光形式存在,卻無法被人眼感知?!?/p>
相比之下,不少動物擁有“超人”視覺。鳥類、蜜蜂、馴鹿和小鼠能看見紫外線(波長短于人眼識別范圍);部分蛇類與吸血蝙蝠則具備感知遠(yuǎn)紅外線(即熱輻射)的器官,以此捕獵。
為開拓人類的視覺邊界,科學(xué)家曾開發(fā)出能吸收紅外光并將其轉(zhuǎn)化為可見光的上轉(zhuǎn)換納米顆粒。在早期實(shí)驗中,研究者通過向小鼠視網(wǎng)膜下注射此類納米顆粒,使其獲得近紅外視覺。但考慮到“人類可能難以接受這種侵入性方案”,田雪和馬玉乾等人選擇探索更溫和的技術(shù)路徑。
于是,軟性隱形眼鏡得以誕生。有趣的是,當(dāng)使用者閉上眼睛,這種眼鏡帶來的紅外視覺反而會越發(fā)給力。原因在于,眼瞼對可見光的阻擋作用比對紅外線的更強(qiáng),從而減少了可見光干擾。
田雪表示:如果材料學(xué)家能研發(fā)出效率更高的上轉(zhuǎn)換納米顆粒,未來我們或許就能通過隱形眼鏡看到身邊的紅外光了。
另一方面,即便無法實(shí)現(xiàn)完全版紅外視覺,此技術(shù)仍有廣泛應(yīng)用前景。例如,用紅外光發(fā)送加密信息一只有佩戴眼鏡者可得知信息內(nèi)容。又例如,將色盲人士無法識別的光波波長轉(zhuǎn)換為他們可見的色彩。