神奇的仿生眼

每個健康人眼睛的視網膜中都有數以百萬計的視桿細胞和視錐細胞，它們是視網膜內將光線轉化成電脈沖的生物太陽能電池，這些電脈沖可以沿著神經元到腦，形成圖像。如果沒有它們，我們就會失明。

視網膜是眼睛中一層覆蓋了65％的內表面的光敏感層，如果我們可以用人工眼來替換那些受損傷的視桿細胞和視錐細胞，那么一個因視網膜失明的人就有可能恢復一些視力。科學家們希望在視網膜內置入陶瓷靈敏電流計來替代受損傷的視桿細胞和視錐細胞。幾年以前，這樣的想法僅僅是夢想，但是，美國休斯頓太空真空外延中心的科學家們對一種薄陶瓷感光膠片進行研究，它對光的反應幾乎與視桿細胞和視錐細胞效果相同。他們相信將這種薄膜嵌入到人眼中就可以恢復失去的視力。

太空真空外延中心設在休斯頓大學，是一個由美國宇航局發起的商業太空中心。美國對將航天技術轉化為商業產品一直十分重視，美國航空航天局的馬歇爾太空飛行中心專門制定了航天產品開發計劃，在這個計劃中鼓勵17個美國商業太空中心將太空技術轉化為商業產品，太空真空外延中心就是其中的一個。

一些疾病使得眼睛中的傳感器——視網膜的視桿細胞和視錐細胞發生惡化，但是它們所有神經通路的聯系依然完好，在這種情況下，科學家就可以利用薄膜陶瓷傳感器替代受損的視桿細胞和視錐細胞，使這個人的眼睛變成了一只仿生眼。在這之前，科學家們已經試圖研制人工視桿狀細胞和視錐細胞，其中大部分早期研究采用的是以硅為材料的光探測器，但是硅對人體有害，在眼睛中可以產生令人不適的反應——眼睛干澀，而太空真空外延中心研制的陶瓷傳感器不會出現這樣的問題。

陶瓷傳感器很像計算器芯片上超薄薄膜，科學家可以利用半導體知識使它們排列起來——就像計算機里的芯片，它們的排列模仿準備替代的視桿細胞和視錐細胞，是一種六角形的結構。傳感器的這種分布解決了另一個困擾早期硅研究上的問題：流入眼睛的養分被堵塞的問題。使用這種傳感器可以使供給眼睛的所有養分從后面流向前邊，如果你在眼中插入一個大而且不透水的物體(像硅傳感器)，營養液就不能流動，眼睛將會變得干澀。陶瓷傳感器非常小，只有5微米大小，相當于視錐細胞的體積，這樣就可以使營養液從它們旁邊流過去。

這種人造視桿細胞和視錐細胞在接受光刺激后將會向腦發出電脈沖，科學家們目前還無法確定腦將如何適應這些來自人造視桿細胞和視錐細胞的不熟悉的電壓。盡管腦對這些信號可能需要一個漫長的認別過程，但是他們相信腦將最終會接受它，就好像嬰兒第一次認識形狀和顏色一樣。

從實驗到臨床應用是一個漫長的過程，這些人造的光傳感器能發揮視桿細胞和視錐細胞的作用嗎?它們的作用能持續多長時間?組合物附著的高分子膜能溶解到何種程度?這些都要經過長期臨床實驗和應用才會知道。目前這項技術尚處在萌芽階段，但是它是非常有希望的，它將給千千萬萬失明的人帶來光明。

[責任編輯]蒲暉