我国科学技术大学生医部薛天、马玉乾团队与近代力学系龚兴龙、王胜团队，联合复旦大学张凡团队，以及国际科研机构协作，制备出高通明、高转化功率的上转化隐形眼镜，完成人类近红外时空颜色图画视觉才能。5月22日，研讨成果在线发表于《细胞》，并被细胞出版社进行了专题报道。

  自然界中，人类肉眼可感知的可见光，仅占电磁波谱很小的一部分。前期研讨中，薛天、马玉乾团队与协作者将一种可以把近红外光转化为可见光的上转化纳米颗粒注射到动物视网膜中，初次完成了哺乳动物的裸眼近红外图画视觉才能。研讨成果2019年发表于《细胞》。但眼内注射在人体使用受限。怎么经过非侵入性方法完成近红外视觉，是该技术实用化的要害应战。

  高分子聚合资料制备的软性通明隐形眼镜供给了一个可佩带式的处理方案。但制备近红外光上转化隐形眼镜要处理两个问题：高效上转化才能和杰出光学功能。为此，研讨人员对上转化纳米颗粒进行外表润饰，进步它们在高分子聚合资猜中的均匀分散性，一起筛选出与上转化纳米颗粒折射率匹配的高分子聚合资料，制备出了高掺杂份额（7%-9%）而且高度通明的近红外光上转化隐形眼镜。

  试验验证，佩带这种隐形眼镜的小鼠可以分辩不一起间频率和不同方位的近红外光信息。更重要的是，佩带该隐形眼镜的人类志愿者不光可以看到必定光强规模的近红外光，还可以准确辨认近红外光的时刻编码信息。

  除此之外，研讨人员还开发了一种内置近红外光上转化隐形眼镜的可穿戴式结构眼镜体系，使人类志愿者能轻松的获得与可见光视觉相同空间分辩率的近红外图画视觉，准确辨认杂乱近红外图形。

  除了时刻和空间信息外，视觉感知还可以在颜色维度上传递丰厚的信息。研讨人员用三色正交上转化纳米颗粒替代了传统的上转化纳米颗粒，制备出了三色上转化隐形眼镜，可以将三种不同光谱的近红外光转化成红、绿、蓝三基色的可见光。试验成果证明，经过佩带三色上转化隐形眼镜，人类志愿者可以轻松又有效地辨认三种波长的近红外光，感知多种近红外颜色。这表明三色上转化隐形眼镜可以轻松又有效地完成人类近红外颜色图画视觉。

  一起需求指出的是这项技术依然有逐渐提高的空间，例如现在的上转化功率依然需求红外光源的辅佐照耀，别的上转化隐形眼镜如能完成发射光的定向输出，就可能不依赖于镜框光学体系直接完成隐形眼镜介导的精密近红外图形视觉。这些都有赖于视觉生理学、资料科学和光学的跨学科协作。

  整体而言，这项研讨经过视觉生理与纳米资料技术相结合，制备高通明、高转化功率的上转化隐形眼镜，完成了无源、可穿戴的人类近红外图画视觉才能拓宽，可以使人类感知近红外光的时刻、空间和颜色多维度信息。该技术未来在医疗、信息处理及视觉辅佐技术领域具有广泛使用远景。（记者汪乔）

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