夕陽西沉,，夜幕漸漸籠罩大地,，萬家燈火依次點起，映照著街市如同白晝。從城市中心往外輻射,，行人漸漸稀少,，路上的燈光也越來越稀疏。在偏遠的農(nóng)村,，很多小路甚至看不見一絲燈光,，伸手不見五指。

“黑夜給了我一雙黑色的眼,，我卻用它來尋找光明”,。數(shù)萬年來，在黑暗中尋找光明一直是人類追尋的夢想,，遠古時期的鉆木取火,，農(nóng)耕時代的蠟燭、油燈,，再到愛迪生發(fā)明的電燈泡,，人類的腳步從未停歇。前不久,，科技取得新突破,，或許能讓人類具有紅外光感知能力，不借助任何外部光源,，輕松實現(xiàn)夜間視物,。

據(jù)悉，這次突破由中國科學技術(shù)大學生命科學與醫(yī)學部薛天研究組與美國馬薩諸塞州州立大學醫(yī)學院韓綱研究組合作,，結(jié)合視覺神經(jīng)生物醫(yī)學與創(chuàng)新納米技術(shù),，首次實現(xiàn)了動物裸眼紅外光感知和紅外圖像視覺。

可見光與紅外光

色彩的多樣性讓這個世界充滿趣味,，我們生活常見的有白,、黑、銀,、紅,、藍、綠,，可謂五彩斑斕,。不過自然界中的光線遠不止我們?nèi)庋劭吹降倪@些，還有波長大于可見光的紅外線（＞0．76μm）和小于可見光的紫外線（＜0．4μm）,。由于眼睛中的感光蛋白特性限制,，人類無法肉眼看見紅外線。而在動物界中,，也只有蛇類等少數(shù)物種可以利用特殊器官的溫度感受器來探測到紅外線,。為了“看見”紅外線,，人們發(fā)明了以光電轉(zhuǎn)換和倍增技術(shù)為基礎(chǔ)的紅外夜視儀,，以技術(shù)手段實現(xiàn)了夜間視物,。

紅外夜視儀讓人類第一次在絕對黑暗環(huán)境下實現(xiàn)行動自如，它的誕生拓展了人類的視覺邊界,。然而,，紅外夜視儀有諸多缺陷，如笨重,、佩戴后行動不便,、需要靠有限的電池供電、可能被強光過曝,、同可見光環(huán)境不兼容等,。一直以來，除了軍事領(lǐng)域以及部分民用暗訪領(lǐng)域,，并不會有人主動佩戴紅外夜視儀,。

生活中，遇到困難我們找警察,，而在科研領(lǐng)域,，有困難就該科學家出場了。教科書上都說紅外線是不可見的,，但是華盛頓大學醫(yī)學院的科學家發(fā)現(xiàn),，在特定條件下，視網(wǎng)膜可以感受到紅外線,。研究者發(fā)現(xiàn),，當激光器快速發(fā)射紅外光脈沖時，視網(wǎng)膜中的感光細胞有時會吸收雙倍的紅外能量,，這時,，人眼就能看見可見光譜之外的紅外光。

神奇的納米天線

華盛頓大學醫(yī)學院的發(fā)現(xiàn)開啟了全新的研究方向,，即拋開外界儀器,，直接刺激人類或其他動物的眼球細胞，使其“看見”紅外光,。人類為何看不到紅外光,？主要是由于紅外光光子能量較低。華盛頓大學的團隊采納的方案是在視網(wǎng)膜中的色素連續(xù)快速地投射兩個波長為 1000 納米的紅外光光子,，這樣傳遞的能量與一個波長為 500 納米的光子一次投射的能量相同,。

薛天與韓綱的團隊反其道行之，通過改變眼睛感光蛋白吸收能量閾值,，使熱能更容易自發(fā)激發(fā)感光蛋白活性,，實現(xiàn)看見紅外光,。韓綱團隊從事視覺研究多年，數(shù)年前成功發(fā)現(xiàn)一種納米材料,，可以將近紅外光轉(zhuǎn)換成綠色可見光線,。

為了將這種納米材料成功送到眼球表面，薛天與韓綱的團隊合作,，研究出一種特異表面修飾方法,，使納米天線可以與感光細胞膜表面特異糖基分子緊密連接，從而牢牢地貼附在感光細胞表面,。研究人員還將這種納米天線制成眼藥水,，滴在實驗室小白鼠眼球上，可以讓它們保持十天左右感知紅外線能力,。經(jīng)過多種視覺神經(jīng)生理實驗,，研究人員發(fā)現(xiàn)小白鼠甚至能分辨復雜的紅外圖像。若是能將這項納米天線技術(shù)應(yīng)用到人類身上,，我們眼中的黑夜將一片光明,。

在我們身邊，有這樣一群人,，他們白天的時候視力正常,，一到晚上，在沒有燈光的地方,，就看不見東西了,，就像失明一樣。還有一群人,，紅色與綠色混在一起就分不清楚,。前者是夜盲癥，后者是色盲,，平常生活中,，這些患者不在少數(shù)。

納米天線技術(shù)或許可以成為這些人的救星,，通過光子能量的改變,，紅外光可以轉(zhuǎn)化成綠色可見光線，夜間可以清楚看到各種景象,，紅綠色盲的視覺感知波譜缺陷也會被修復,。除此之外，納米天線可視紅外光技術(shù)的應(yīng)用范圍還有很多,，比如眼底藥物的局部緩釋,、光控藥物釋放等。如今,，這項技術(shù)還處在實驗室階段,，在人類身上使用會不會有副作用還未可知,。希望科研人員能多加努力，早日克服障礙,，讓我們感受一下“黑夜如白晝”的景象,！