仿生眼：完美无缺的视力

　　现在科学家已经可以让失明的人拥有部分视力了，能否再让他们拥有“超级视力”呢？

　　在电影《星际迷航》中，轮机长乔迪·拉弗吉的眼睛里植入了一种24世纪发明的设备，让他能在黑暗中视物如同白昼。这种只在科幻世界中存在的“超级视力”很有可能首先在一些失明的人身上变成现实。美国南加州大学的电机工程学教授阿曼德·R·小坦圭正在对可植入盲人眼内的微型摄像头进行研究。

　　小坦圭的研究是南加州大学从美国能源部和美国国家科学基金会获得的、经费高达数百万美元的科研项目的一部分。这个项目旨在开发一种可帮助全球上千万因衰老或疾病而导致眼球感光细胞受损的人恢复视力的人造视网膜技术。现在小坦圭正在对植入式摄像头技术进行早期人体试验，有6位盲人志愿者参与了试验。这些志愿者都佩戴一副安装有数字摄像头的太阳镜(由于是初期试验，摄像头并没有植入志愿者的眼睛内部)，视网膜上安装了分布有电极的含银硅脂，数字摄像头将拍摄到的图像以无线的方式传送到硅脂上的16个电极上，电极产生的信号会刺激视网膜上的神经细胞，这样这些盲人就“看到”了图像。虽然这种人造视力的分辨率与正常视力1亿像素的分辨率比起来还非常粗糙，但足以使志愿者们具备一些基本的识别能力了。现在他们能够区分桌子上的杯子和盘子、区分光明和黑暗，还能正确判断人行道上是否有人通过。

　　南加州大学的植入式摄像头项目的负责人、视网膜植入手术的开创者马克·胡梅恩说：“这项技术还有很大的提高余地。”他计划在2006年上半年之前，把植入电极的数目增加到60个，使分辨率提高到现在的4倍，然后把植入电极的数目增加到256个，最终实现植入1000个电极的目标。胡梅恩希望能在10年之内完成这一目标，他说：“到那个时候，接受手术的人不仅能辨认出人的面部特征，还能阅读文字。”

　　这并不是一件容易的事。人的眼睛里充满了会对电极造成腐蚀的盐，而电子设备工作时产生的热量也会灼伤神经细胞和静脉血管。位于美国加利福尼亚州的视网膜植入设备制造商Second Sight公司的首席执行官罗伯特·格林伯格说：“这就好比把电视机扔到大海里，还要让它正常工作，几乎是不可能的。”

　　这正是小坦圭在眼睛内植入摄像头的设想难以实现的原因。他目前正在研制的可植入数字摄像头是一种阿司匹林药片大小的装置，内部含有一面非球面透镜和密封的CMOS传感器，可以安装在瞳孔后面、晶状体所在的小空间里。这样不仅意味着植入这种摄像头的盲人不再需要一直戴着难看的太阳镜，更重要的是当他们想看周围的物体时，只需要转动眼球，而不用转动脖子—就和正常人一样。

　　小坦圭说，由于这种摄像头的焦距是3毫米，因此无论物体远近都可以看得一清二楚。而且他还可以在这个装置中加入一个红外传感器，使佩戴者具有夜视能力。小坦圭的同事、从事仿生研究的生物医学工程师詹姆斯·韦兰说：“甚至可以在这种设备中加入显微镜，这样使用者就能拥有‘超级视力’了。”

　　这句话并不完全是个玩笑。

　　人造视力的发展历程

　　[1929年]

　　德国神经学家奥弗里德·福斯特用电流刺激一位志愿者大脑的视觉中枢，使他“看”到了微弱的亮光。

　　[1968年]

　　剑桥大学的贾尔斯·S·布林德利把80个电极植入到一位52岁的失明妇女的头皮下。当他给电极通过电流时，这位妇女看到了一些亮点。

　　[2004年]

　　阿曼德·R·小坦圭和他的同事诺埃尔·斯泰尔斯完成了世界上首次在眼睛里植入数字摄像头的试验。他们在一只狗的眼睛里植入了一个玻璃镜头和传感器。

　　[2010年]

　　南加州大学的研究人员首次完成了人体数字摄像头的植入试验，视网膜上植入的电极数量多达256个。

　　[2014年]

　　有1000个电极的植入设备首次使盲人能够辨别人的相貌，而且可以阅读1.2厘米见方的文字。 (责任编辑：泉水)

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