中国科大突破人类视觉极限，通过隐形眼镜方式实现人类近红外色彩图像视觉

主要观点总结

中国科学技术大学生命科学与医学部和合肥微尺度物质科学国家研究中心薛天/马玉乾团队联合其他团队，通过结合视觉神经科学、高分子材料与创新纳米融合技术，实现了人类近红外时空色彩图像视觉。该成果于2025年5月22日在线发表于国际学术期刊Cell上，通讯作者包括多个国际科研机构。通过隐形眼镜方式实现人类近红外视觉的技术具有广泛的应用前景，并有望为色盲等视觉疾病的治疗提供新解决方案。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

自然界中存在广泛波长范围的电磁波，人眼只能感知其中的一小部分。为了看到红外线，人类研发出夜视仪等装备。之前的研究已经实现了哺乳动物的裸眼近红外图像视觉能力，但如何非侵入性地调节人眼感光波谱范围仍是挑战。

关键观点2: 技术突破

研究团队利用一种上转换纳米材料，通过高分子聚合材料制备的软性透明隐形眼镜实现近红外光上转换。解决了高效上转换能力和良好光学性能的问题，获得了高掺杂比例、高透明度的近红外光上转换隐形眼镜。

关键观点3: 实验验证

佩戴UCLs的小鼠和人类志愿者可以感知近红外光，识别不同时间频率和方位的近红外光信息。研究还开发了一种可穿戴式框架眼镜系统，使志愿者能够获得与可见光视觉一样空间分辨率的近红外图像视觉。

关键观点4: 色彩维度的拓展

研究人员使用三色正交UCNPs制备的三色上转换隐形眼镜，使志愿者可以有效地识别三种波长的近红外光，感知多种近红外色彩。结合色彩、时间、空间信息，志愿者可以准确识别更丰富的近红外光编码的多维度信息。

关键观点5: 研究意义与前景

该研究通过视觉生理与纳米材料技术相结合，实现了人类近红外图像视觉能力的拓展，在医疗、信息处理及视觉辅助技术领域具有广泛应用前景。此外，该研究有望为色盲等视觉疾病的治疗提供新的解决方案。