中國科大實現(xiàn)哺乳動物裸眼紅外圖像視覺能力
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部薛天教授研究組與美國馬薩諸塞州州立大學(xué)醫(yī)學(xué)院(University of Massachusetts Medical School)韓綱教授研究組合作,結(jié)合視覺神經(jīng)生物醫(yī)學(xué)與創(chuàng)新納米技術(shù),首次實現(xiàn)動物裸眼紅外光感知和紅外圖像視覺能力。 該研究成果于2019年2月28日(美東時間)在線發(fā)表于國際頂級期刊《Cell》上,并被《Cell》雜志選為本期唯一科普視頻進行重點推廣。 自然界中電磁波波譜范圍很廣,以波長劃分由短至長包括γ射線、X射線、UV光、可見光、紅外線、微波、無線電波等。能被我們眼睛感受的可見光只占電磁波譜里很小的一部分(圖1),這是由眼睛視網(wǎng)膜里感光細胞中的感光蛋白所固有的物理化學(xué)特性所決定的。對于>700nm的紅外光,由于其光子能量較低,感光蛋白(opsin)必須降低其吸收能量閾值才能夠吸收感知紅外光子,然而過低的能量閾值會使熱能更容易自發(fā)激發(fā)感光蛋白,從而影響探測信噪比。因此,在生物進化歷程中沒有出現(xiàn)任何基于感光蛋白的能夠感知超過700nm的紅外光的動物感光細胞,更無法在大腦中形成紅外光圖像視覺。(個別動物如部分蛇類的紅外線感知能力是通過溫度感知實現(xiàn)的) ![]() |