昨天,我们刚报道了中国科学技术大学在顶刊Nature上发表了最新研究成果,实现了连续3周在顶刊发文。5月22日晚,中国科大再次在顶刊带来了最新重磅成果,中国科学技术大学薛天、马玉乾、龚兴龙和王胜与复旦大学张凡合作作为共同通讯在顶刊Cell上报道了通过上转换隐形眼镜实现人类近红外时空色彩视觉。人类由于光子检测视蛋白的物理热力学特性,无法感知红外光。然而,用肉眼检测不可见的多光谱红外光的能力是非常令人向往的。
在此,该研究报道了一种具有合适光学特性、亲水性、柔韧性和生物相容性的可穿戴近红外(NIR)上转换隐形眼镜(UCLs)。佩戴UCLs的小鼠能够识别近红外的时间和空间信息,并做出行为决策。此外,佩戴UCLs的人类参与者能够辨别近红外信息,包括时间编码和空间图像。值得注意的是,研究已经开发出了三色上转换隐形眼镜(tUCLs),使人类能够区分多种近红外光谱,这些光谱可以作为三种原色,从而实现人类的近红外时空色彩视觉。该研究为可穿戴聚合物材料在非侵入性近红外视觉方面的应用开辟了潜力,有助于人类感知和传递近红外光的时间、空间和颜色维度信息。
总之,该研究结合了视觉神经科学、高分子材料和创新纳米融合技术等交叉贡献,通过上转换隐形眼镜方式成功实现了无需电源和外挂设备的人类近红外时空色彩图像视觉。中国科学技术大学为本文的第一完成单位,薛天为第一通讯作者,他1977年生于江苏徐州,2000年本科毕业于中国科学技术大学,2005年博士毕业于美国约翰·霍普金斯大学医学院。博士毕业后他又先后在加州大学戴维斯分校进行博士后研究和约翰霍普金斯大学医学院任助理研究员。2012年他回到母校中国科大至今,目前为该校教授,校长助理。薛天主要从事“光感受神经生物学”方面的研究,并在相关领域取得了一系列突出成果,成果曾入选中国生命科学十大进展,他还获得过国家“杰青”、谈家桢生命科学创新奖和科学探索奖等荣誉。
本文的第一作者兼共同通讯作者马玉乾,1991年生,2012年本科毕业于海南大学,2018年博士毕业于中国科学技术大学(师从薛天)。博士毕业后在合肥微尺度物质科学国家研究中心进行博士后研究(合作导师薛天),2021年正式入职中科大生命科学与医学部至今,目前为该校特任教授,他在2024年还获得了国家优秀青年科学基金资助。值得一提的是,2019年时,马玉乾就以第一作者的身份,与合作导师薛天以及韩纲等人同样在Cell上报道了首次实现哺乳动物裸眼红外光感知和红外图像视觉,相关成果被评为了当年的中国生命科学十大进展、Cell杂志2019年度最佳论文等。
本篇Cell文章也是中国科学技术大学今年以第一完成单位发表的第8篇CNS顶刊了,其中5篇Nature和3篇Cell,Science暂未“开张”。中国科大在今年国内各高校的CNS发文榜上目前也逐渐来到了第五的位置,仅次于北京大学、清华大学、复旦大学和浙江大学。要知道,中科大今年首篇顶刊是在3月12日才发表的,自那篇起,中科大在四周内连发了4篇顶刊;而进入5月以来,截至目前,已实现连续3周顶刊发文,期间又发表了4篇顶刊。去年中科大全年顶刊发文量略显低调,为8篇,今年半年未到已与去年全年持平,势头强劲!
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