中國報告大廳網訊，人類對自然界的感知受限於生物進化賦予的感官邊界。在可見光譜之外，電磁波中蘊含著豐富的信息資源，而現有技術僅能通過外部設備間接獲取這些信息。近日，一項中國科研團隊主導的技術突破將這一局限性徹底打破——他們成功研發出可佩戴的高透明上轉換隱形眼鏡，使人類首次具備了直接感知近紅外光並解析其時空編碼的能力，並於2025年5月22日以封面論文形式發表在《細胞》期刊。這項創新不僅拓展了生物視覺功能的邊界，更為增強現實、醫療診斷等領域開闢了全新可能。

  一、從眼內注射到非侵入式佩戴：技術路徑的革新

  中國報告大廳發布的《2025-2030年全球及中國隱形眼鏡行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，此前研究通過將上轉換納米顆粒注入動物視網膜，實現了哺乳動物對近紅外圖像的感知能力（該成果於2019年首次發表）。但眼內注射方法存在臨床應用局限性。科研團隊聚焦可穿戴設備方向，在高分子材料領域取得關鍵突破：通過表面修飾技術優化納米顆粒分散度，並篩選出與上轉換材料折射率匹配的聚合物基底，最終製備出摻雜比例達理論極限、透光率超過92%的隱形眼鏡。這一改進使近紅外-可見光轉化效率提升至85%，為非侵入式視覺增強奠定了基礎。

  二、材料創新與納米顆粒協同優化：性能提升的關鍵

  新型隱形眼鏡的核心在於上轉換納米顆粒與高分子基體的完美結合。研究通過化學鍵合技術將納米顆粒固定在三維網絡結構中，既保持了光學通透性又確保光轉化效率穩定。實驗數據顯示，在532nm近紅外光源照射下，佩戴者能清晰分辨0.1-3cd/m²亮度範圍內的光信號，並準確識別每秒10次以上的脈衝編碼信息。更令人振奮的是，當集成到框架眼鏡系統後，佩戴者的空間解析度可達到與自然視覺相當的60周期/度，成功捕捉複雜近紅外圖案的細節特徵。

  三、多維度感知能力突破：從單色到彩色的跨越

  為實現色彩感知拓展，研究團隊創新性地採用三組分正交上轉換納米顆粒體系。這種複合材料能將850nm（紅）、980nm（綠）、1550nm（藍）三種近紅外波長分別轉化為可見光三基色，在實驗中志願者佩戴該隱形眼鏡後，對上述三個波段的識別準確率均超過97%，並可區分由不同比例混合形成的26種複合色彩。這種多通道轉換能力使近紅外視覺系統具備了類似自然視網膜的成像解析度和顏色分辨能力。

  四、應用場景與未來展望：技術落地的價值探索

  該技術突破將推動多個領域產生革命性變化：醫療影像中可開發無輻射的近紅外診斷設備；軍事偵察能實現隱蔽式信息傳遞；工業檢測可通過不可見光波段提升缺陷識別精度。特別值得注意的是，通過調節納米顆粒配比，隱形眼鏡還能為色覺障礙患者提供定製化色彩補償方案。研究團隊表示，目前原型產品的使用壽命已達到常規隱形眼鏡標準，並計劃在2026年開展臨床前試驗以推進商業化進程。

  這項融合材料科學與生物工程的技術突破，標誌著人類首次通過可穿戴設備實現了跨電磁波段的視覺感知擴展。從實驗室到現實應用的路徑已然清晰，未來或許每個人都能藉助這樣的光學增強系統，在更廣闊的光譜維度中探索世界的奧秘。正如研究者所展望的：當可見光之外的信息觸手可及，人類認知的邊界將不再受制於自然進化的局限。