科學家想將人眼改造成夜視儀,裸眼就能看清黑暗中的物體

愛範兒 於 07/11/2019 發表 收藏文章

在最近上映的電影《終結者:黑暗命運》中,負責回到過去守護救世主的不再是像 T800 這樣的機器人,而是由人類改造而成的超級戰士格蕾絲,她的眼睛雖然不是機器構造 ,但同樣具備各種智能分析功能。

▲ 圖片來自:《終結者:黑暗命運》

這説不定這就是人類的未來,現實中科學家正在嘗試將一種納米粒子注入眼睛,從而讓人眼具備夜視儀的功能,通過裸眼就能看到黑暗中的物體。

據美國 《星條旗報》(Stars and Stripes)的報道,這項技術由中美兩國的科學家共同研發,並且在已經在小鼠身上成功實驗,未來有望讓士兵們擺脱笨重的夜視儀。


▲圖片來自:Wikipedia

夜視儀很多人都不陌生,目前主要有三種類型:主動式紅外夜視儀、微光夜視儀和熱成像夜視儀。其中主動式紅外夜視儀誕生最早,是德國在二戰時期的發明,原理是向外發射紅外光束,並將目標反射的紅外圖像轉換成為可見光圖像。

但這種夜視儀也有一個重大缺陷,那就是容易被敵人的紅外線探測儀發現。這次科學家注入人眼的納米粒子與主動式紅外夜視儀類似,都可以將紅外線轉換為可見光,但這種納米粒子能和眼睛的感光細胞結合,無需向外發射紅外線。

▲圖片來自:campussafetymagazine

對於人類和哺乳動物來説,肉眼能夠看到的主要是波長在 400-700 納米的光線,而紅外線波長不在這個範圍內,人眼通常是看不到,那科學家究竟是如何實現裸眼感知紅外光的的呢?

根據美國化學學會(ACS)的介紹,這需要通過一種微創手術實現。馬薩諸塞州大學醫學院的研究人員將一種納米例子注射到小鼠的視網膜中,通過靶向與視網膜內的感光體結合,從而讓小鼠具備感知紅外光的能力。

▲  圖片來自:electrochem.org

但小鼠不會説話,為了證實植入納米粒子的小鼠可以裸眼感知紅外光。研究人員進行了一系列的實驗,其中一項實驗是將小鼠放入一個 Y 形的水箱中,在到達分叉路口時小鼠需要作出選擇,兩個路口只有一個具有可逃生的平台,而這個平台會用可見光照射的圖案作為標記。

小鼠們先被訓練識別可見光照射出的圖案,隨後研究人員紅外光代替了可見光。結果發現注入納米粒子的小鼠依然能找到逃生平台,而普通的小鼠則屢屢碰壁。

▲ 圖片來自:Futurism

在對小鼠的實驗中,研究人員發現這種納米粒子帶來的夜視效果可以持續 10 周,且沒有造成任何明顯的不良反應,參與實驗的中國科學技術大學鮑進教授表示,理論上這種納米材料對人同樣有效,但如果要應用到人體還要考慮更多因素。

引用且不説,人類是否真的需要夜視的功能,就算真的想要做這個實驗,也需要先通過理念和倫理的審核,才能進行。

下一步研究團隊打算在狗身上進行類似的實驗,要真正用於人眼上可能還需要更漫長的時間。但「裸眼夜視儀」一旦實現,對於軍事領域上具有很大的意義,這意味着士兵不需要攜帶笨重的夜視儀,而人眼也不需要擔心電量不足,軍方則可以節省一大筆成本。

▲ 圖片來自:Military Times

同時還可以通過調整納米粒子的成分,讓人眼具備不同的增強功能,比如讓海關人員憑藉裸眼就能識別放射性物質,或者用於眼部疾病的治療,為色盲症患者提供幫助。

這種將「體外穿戴」的設備變成更便捷的「體內植入」的技術,過去是一小羣生物黑客的愛好,但在未來,這或許不僅僅是一種亞文化,而是技術改變人類的一個重要方式。

題圖來自:popularmechanics


資料來源:愛範兒(ifanr)

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