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科学家想将人眼改造成夜视仪,裸眼就能看清黑暗中的物体

2024-11-23 221


电影《魔鬼终结者:黑暗宿命》中,负责回到过去守护救世主的不再是像 T800 这样的机器人,而是由人类改造的超级战士格蕾丝,她的眼睛虽然不是机器构造,但同样具备各种智慧分析功能。

这说不定这就是人类的未来,现实中科学家正在尝试将一种奈米粒子注入眼睛,让人眼具备夜视镜的功能,裸眼就能看到黑暗中的物体。

据美国《星条旗报》(Stars and Stripes)报导,这项技术由中美两国科学家共同研发,并已在小鼠身上成功实验,未来有望让士兵摆脱笨重的夜视镜。

夜视镜很多人都不陌生,目前主要有三种类型:主动式红外夜视镜、微光夜视镜和热成像夜视镜。其中主动式红外夜视镜诞生最早,是德国在二战时期发明,原理是向外发射红外光束,并将目标反射的红外图像转换成为可见光图像。

但这种夜视镜有个重大缺陷,那就是容易被敌人的红外线探测器发现。这次科学家注入人眼的奈米粒子与主动式红外夜视镜类似,都可将红外线转换为可见光,但这种奈米粒子能和眼睛感光细胞结合,无需向外发射红外线。

(Source:campussafetymagazine)

对人类和哺乳动物来说,肉眼能看到的主要是波长 400~700 奈米的光线,而红外线波长不在范围内,人眼通常看不到,那科学家究竟是如何做到裸眼感知红外光?

根据美国化学学会(ACS)介绍,这需要透过微创手术。马萨诸塞州大学医学院的研究人员将一种奈米粒子注射到小鼠的视网膜,透过靶向与视网膜的感光体结合,让小鼠具备感知红外光的能力。

  (Source:electrochem)

但小鼠不会说话,为了证实植入奈米粒子的小鼠可裸眼感知红外线,研究人员进行一系列的实验,其中一项是将小鼠放入 Y 形的水箱,在到达分叉路口时小鼠需要选择,两个路口只有一个有可逃生的平台,而平台会用可见光照射的图案为标记。

小鼠先训练辨识可见光照射出的图案,随后研究人员以红外光代替可见光。结果发现注入奈米粒子的小鼠依然能找到逃生平台,普通的小鼠则屡屡碰壁。

在小鼠实验中,研究人员发现这种奈米粒子带来的夜视效果可持续 10 周,且没有造成任何明显不良反应。参与实验的中国科学技术大学鲍进教授表示,理论上这种奈米材料对人同样有效,但如果要应用到人体还要考虑更多因素。

且不说人类是否真的需要夜视能力,就算真的要做实验,也需要先经由理念和伦理审核,才能进行。

下一步研究团队打算在狗身上进行类似实验,要真正用于人眼可能还需要更漫长的时间。但“裸眼夜视镜”一旦达成,对军事领域有很大意义,这意味着士兵不需要携带笨重的夜视镜,人眼也不需担心电量不足,军方则可以节省一大笔成本。

(Source:Robert J. Trubia, MSgt, ANG [Public domain], via Wikimedia Commons)

同时还可以透过调整奈米粒子的成分,让人眼具备不同增强功能,比如让海关人员凭裸眼就能辨识放射性物质,或用于眼部疾病治疗,为色盲症患者提供帮助。

这种将“体外穿戴”装置变成更便捷的“体内植入”技术,过去是一小群生物骇客的爱好,但在未来,这或许不仅是亚文化,而是技术改变人类的重要方式。

(本文由 爱范儿 授权转载;首图来源:Photo Courtesy of PEO Soldier.Koalorka at en.wikipedia [Public domain], via Wikimedia Commons)

2019-11-06 03:09:00

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