人眼也能看見紅外光？

任何科學教科書都會告訴你，我們是看不見紅外光的。紅外光就像X射線和無線電波，都在可見光譜以外。但最近一個國際研究小組發現，在特定條件下，人的視網膜也能感覺到紅外光。

據物理學家組織網12月2日（北京時間）報道，該研究由來自美國華盛頓大學醫學院和波蘭、瑞士、挪威的科學家共同進行。他們用強激光器發出紅外光脈沖照射小鼠和人類的視網膜，發現當激光脈沖很快時，眼睛就能感知到這種不可見光。相關論文發表在最近的美國《國家科學院院刊》（PNAS）上。

研究小組最初報告稱，當用紅外光照射時，他們能偶爾看到綠色閃光。但他們所用的光與講課中用的激光筆不同，人眼是看不到的。論文共同第一作者、華盛頓大學眼科與視覺科學系博士后研究助理弗蘭斯·溫伯格說：“他們看到了光，而這激光束是在可見光范圍之外的，我們想知道他們是怎樣感覺到了這些看不見的光。”

經過重復實驗后，研究人員對多個激光器發出的光進行了分析。“我們用了持續時間不同的激光脈沖，它們發出的光子總數是一樣的。我們發現脈沖越短，人們越有可能看見它，”溫伯格解釋說。“雖然脈沖之間的時間極短，裸眼根本注意不到，但這種間隔的存在對人們能否看到它卻非常重要。”

通常一個光子被視網膜吸收后，會產生一個叫做感光色素的分子，由此開始了把光轉變為視覺的過程。對于標準視力，每個感光色素分子都會吸收一個光子，由此產生大量感光色素。如果把許多光子“打包”在快速脈沖激光的一次短脈沖里，就可能讓一個感光色素一次吸收兩個光子，結合兩個光子的能量就可能激活色素，讓眼睛看到平時看不到的光。

華盛頓大學眼科與視覺科學副教授、高級研究員弗拉迪莫·科法洛夫說：“可見光譜包括波長在400—720納米的光。如果視網膜里的色素分子被一對1000納米波長的光子迅速接連擊中，所提供的能量就與一個500納米波長的光子相當，正在可見光譜范圍內，這就是人們為何能看見它。”

這項研究第一次報告了眼睛能通過這種機制感知光線。通過較弱激光讓事物變得可見并不新鮮，如雙光子顯微鏡可以用激光來探測組織深處的熒光分子。

研究人員正在設法把雙光子策略用于一種新型的檢眼鏡，以檢查眼睛內部。方法是發射紅外激光脈沖到眼睛里，刺激視網膜部分，研究正常眼睛和發生視網膜病變的眼睛在結構和功能上有什么不同。“我們希望這一發現最終能得到實際應用。”科法洛夫說。

注：紅外光之所以有個“外”字，指的是其頻率在人眼可見范圍以外。然而新發現證明，紅外線并不“見外”。前幾年曾有一項研究發現：人眼在完全黑暗當中也能捕捉信號，進而避開某些東西，這可能就源于視覺神經系統的神奇能力。看似單純的雙眸，真是深不可測啊。過去常說的“第六感”、“背后長眼”，是否在一定程度上來自人們的“超視覺”？科學家會回答的，拭目以待吧。

發表于 2014-12-04 00:00
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