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人工眼:未来从这里开始

来源:解放日报 作者: 2006-12-21
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摘要: 科幻电影《星际迷航》中的“企业”号轮机长乔迪·拉弗吉能看清黑暗中的物体,因为他是天生的盲人,已经植入了人工眼睛,看黑暗中的物体跟看光亮中的物体是一样的。现在,现实生活中的盲人也有望植入这种超级眼睛。美国南加利福尼亚大学电子工程教授阿曼德·坦圭正在研究如何为盲人植入仿生电子眼。他说,如果这一装置搞成......


        科幻电影《星际迷航》中的“企业”号轮机长乔迪·拉弗吉能看清黑暗中的物体,因为他是天生的盲人,已经植入了人工眼睛,看黑暗中的物体跟看光亮中的物体是一样的。现在,现实生活中的盲人也有望植入这种超级眼睛。

        美国南加利福尼亚大学电子工程教授阿曼德·坦圭正在研究如何为盲人植入仿生电子眼。他说,如果这一装置搞成的话,“盲人将具有你我所不具备的能力。”

        坦圭要研制的仿生电子眼睛是南加利福尼亚大学一个耗资几百万美元的研究项目的组成部分,这一项目得到美国能源部和全国科学基金会的支持。该项目要研制人工视网膜,帮助感光细胞坏死的盲人恢复视力。

        6名盲人志愿者已经在视网膜上植入带电极的硅片。装在太阳镜上的数码相机通过无线电把图像传输给硅片,硅片上的16个电极刺激视觉神经,在大脑中产生光感。尽管与健康眼睛的1亿像素相比,仿生电子眼的分辨率还是很低的,但志愿者已经能分清杯子和盘子、光明和黑暗,能够知道有人在旁边经过。

        南加利福尼亚大学眼科学教授马克·胡马云一直在进行视网膜植入研究,他现在指导该大学的这个项目。他说:“我们还能做得更好。”他计划在2006年年初植入带60个电极的传感器,分辨率将比现在的提高将近3倍。他还计划在几年后植入带256个电极的传感器。他的最终目标是1000个电极的传感器。胡马云说:“植入那样的传感器,盲人就能看清人的脸并且可以阅读了。”他给自己确定的目标是在10年内做到这一点。

        坦圭的计划是要把装在太阳镜上的数码相机直接装在眼睛里。他要研制的装置跟阿司匹林药片一般大小,是由装在一个防水管子里的非球面玻璃镜片和互补型金属氧化物半导体组成的。跟常规的电源耦合器相比,互补型金属氧化物半导体产生的热量更少。照相机就安装在瞳孔后面,也就是正常的人眼晶状体所在位置。对安装人造眼睛的人来说,把照相机装在眼睛里,不仅可以不戴太阳镜,而且也不需要把头转来转去就能看清周围的环境。

        坦圭说,他的照相机焦距只有3毫米,不管物体离得远近,都可以使物体轮廓分明,这一点连正常的眼睛都是做不到的。他还可以让感应器感应红外线,从而使盲人能看清黑暗中的物体。他的同事詹姆斯·韦兰说:“我们还可以把我们的系统做成电子显微镜,使人获得超凡的视力。”

        此前,人造视觉研究取得的成就是:1929年,德国神经科学家奥特弗里德·弗尔斯特用微电波刺激盲人大脑中的视觉脑皮层,使他们能够“看到”小光点; 1968年,英国剑桥大学的贾尔斯·布林德利把80个小电极植入一位52岁盲妇的大脑,接通电源后,这名盲妇看到了光点;去年,阿曼德·坦圭和他的同事诺埃尔·斯泰尔斯进行把数码相机植入眼睛的首次试验,用玻璃透镜和传感器替换狗的自然晶状体。

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