盲人或可重見光明?我國(guó)發(fā)明世界首顆仿生眼球,目前可分辨黑白
近日,根據(jù)消息,我國(guó)科學(xué)家發(fā)明了世界上首顆仿生眼球,目前已經(jīng)可以分辨出黑白兩種顏色??茖W(xué)家堅(jiān)信,在不久的將來,盲人或許真的可以重見光明。
其實(shí)仿生眼球的研究,在世界范圍內(nèi)來說,早就開展了。2012年9月3日,世界首例仿生眼植入者恢復(fù)部分視力。該項(xiàng)目由美國(guó)麻省理工學(xué)院團(tuán)隊(duì)研究完成,不過當(dāng)時(shí)主要是利用微型傳感接收,讓經(jīng)過特殊處理的視網(wǎng)膜感知物體形狀,并不能分辨顏色。

而我國(guó)此次成功發(fā)明的仿生眼球,是一種 “新型納米線球形仿生眼” ,該團(tuán)隊(duì)自2011年開始,研究了整整10年,2020年在國(guó)際頂級(jí)科學(xué)期刊《自然》上面,提出了這一概念。
他們采用的辦法是,將柔軟的鋁沖壓為半球狀,隨后其轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)形狀的多孔氧化鋁納米模板,再采用化學(xué)手段,使其形成高密度、半球狀分布的半導(dǎo)體納米線陣列,用以模仿核心視網(wǎng)膜,并結(jié)合 3D 打印等尖端技術(shù),成功制備出球形電化學(xué)仿生眼。

根據(jù)介紹,這一突破性方法在未來有三大適用范圍:
一是用于人工植入假眼,幫助視覺殘障人士重獲光明;
二是在現(xiàn)代的智慧城市智能化中應(yīng)用,比如手機(jī)、相機(jī)、無人機(jī)和自動(dòng)駕駛的攝像頭,其采用的AI智能技術(shù)遠(yuǎn)比現(xiàn)在市面上的要準(zhǔn)確得多;
三是用于航空航天領(lǐng)域,比如這次神舟十三號(hào)在建設(shè)空間站的時(shí)候,外置的攝像頭為了達(dá)到360度全景成像,需要安裝多個(gè)攝像頭,而而球形仿生眼,本身視覺就能夠達(dá)到360度。

當(dāng)然了,人們最關(guān)心的,還是用于人眼植入。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計(jì),目前全球范圍內(nèi)已有 50 多億眼科疾病患者,其中中國(guó)有 10.8 億。所以當(dāng)前全盲、半盲和視覺殘障人士對(duì)仿生眼有著非常急切的需求。
此次的仿生眼技術(shù),是取決于人類眼球的損壞程度,如果只是輕微損壞,那么辦法就是將人工視網(wǎng)膜貼到人的視網(wǎng)膜前面或者后面,用電極或光電探測(cè)器替代視細(xì)胞產(chǎn)生電刺激,進(jìn)而產(chǎn)生神經(jīng)信號(hào),最終傳遞到大腦,能夠分辨顏色,取決于視網(wǎng)膜的材料選取。

而如果眼球已經(jīng)損壞嚴(yán)重,那么未來可以嘗試修復(fù)或者直接取代人的眼球。這項(xiàng)技術(shù)目前還在實(shí)驗(yàn)階段,不過工作人員表示很有信心,一旦成功,仿生眼甚至有超越人眼的功能。
按照目前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看,這顆能夠分辨黑白顏色的仿生眼,響應(yīng)速度比人眼快一倍,最高分辨率達(dá)到人眼的 6 倍。

這是和國(guó)外完全不同的研究方向,美國(guó)和德國(guó)主要是開發(fā)人工視網(wǎng)膜,相比于仿生眼來說,效果差了許多,可是成本卻超過100萬人民幣。
仿生眼的制造成本很低,目前最大的難關(guān)在于技術(shù)層面,因此科學(xué)家接下來將首先應(yīng)用于機(jī)器人進(jìn)行實(shí)踐,隨后到動(dòng)物身上,最后進(jìn)行人體實(shí)驗(yàn)。

他們制定了一個(gè)10年計(jì)劃,如果順利,10年之內(nèi),具備多種顏色分辨的仿生眼球,將徹底問世。屆時(shí)盲人可以重見光明,看電影和電視,將不再是玩笑。