【导语】科幻作品中的“夜视隐形眼镜”如今已在中国科学家的努力下成为现实。中国科学技术大学等多个研究团队合作，成功开发出可(kě)将(jiāng)近(jìn)红(hóng)外(wài)光(guāng)转(zhuǎn)化(huà)为(wèi)可(kě)见(jiàn)光(guāng)的(de)特(tè)殊(shū)隐(yǐn)形(xíng)眼(yǎn)镜(jìng)，使(shǐ)人(rén)类(lèi)间(jiān)接(jiē)感(gǎn)知(zhī)红(hóng)外(wài)线(xiàn)。这(zhè)一(yī)突(tū)破(pò)不(bù)仅(jǐn)拓(tà)宽(kuān)了(le)我(wǒ)们(men)的(de)视(shì)觉(jué)边(biān)界(jiè)，还(hái)展(zhǎn)现(xiàn)了(le)上(shàng)转(zhuǎn)换(huàn)发(fā)光(guāng)技(jì)术(shù)在(zài)医(yī)疗(liáo)革(gé)新(xīn)与(yǔ)防(fáng)伪(wěi)升(shēng)级等领域的广泛应用前景。戴上这副眼镜，麻豆影片色欲在线观看步入了一个科学与想象交织的新世界。
出品：
作者：海里的咸鱼（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所）
监制：中国科普博览
在某些科幻作品中，麻豆影片色欲在线观看会看到(dào)这(zhè)样(yàng)的(de)设(shè)定(dìng)：主角戴上特殊眼镜，眼(yǎn)前(qián)的(de)景(jǐng)象(xiàng)瞬(shùn)间(jiān)焕(huàn)然(rán)一(yī)新(xīn)，原(yuán)本(běn)空(kōng)无(wú)一(yī)物(wù)的(de)空(kōng)气(qì)中(zhōng)浮(fú)现(xiàn)出(chū)隐(yǐn)藏(cáng)在(zài)不(bù)可(kě)见(jiàn)光(guāng)中(zhōng)的(de)秘(mì)密(mì)世(shì)界(jiè)。
如(rú)今(jīn)，这(zhè)种(zhǒng)想(xiǎng)象(xiàng)正(zhèng)被(bèi)中(zhōng)国(guó)科(kē)学(xué)家(jiā)变(biàn)为(wèi)现(xiàn)实(shí)——中(zhōng)国(guó)科(kē)学(xué)技(jì)术(shù)大(dà)学(xué)生(shēng)命(mìng)科(kē)学(xué)与(yǔ)医(yī)学(xué)部(bù)和(hé)合(hé)肥(féi)微(wēi)尺(chǐ)度(dù)物(wù)质(zhì)科(kē)学(xué)国(guó)家(jiā)研究中心薛天/马玉乾团队，工程科学学院龚兴龙/王胜团队，复旦大学化学系张凡团队，以及国际科研机构合作，开发出了一款特殊的隐形眼镜，可将近红外光转化为可见光，从而使得人眼间接地感知红外线。
红外线及其传统感(gǎn)知(zhī)方(fāng)法(fǎ)
眼(yǎn)睛(jing)是(shì)人(rén)类(lèi)获(huò)取外界信息的重要器官，通过接收光线来认知世界的形貌。本质上，光线是一种电磁波，而电磁波在麻豆影片色欲在线观看的日常生活中无处不在：太阳光、微波炉中加热食物的微波、WIFI信号都是电磁波的不同表现形式。这些电磁波最主要的区别特征就是它们的波长差异。
然而在自然界丰富多样的光线中，只有特定波长范围的光才能被人眼所感知。人眼能够感知波长在400-700纳米之间的电磁波，处在这一范围的电磁波称为可见光。并且，不同波长的可见光会被人眼识别为不同颜色。
而超出这个范围，波长在700-2500纳米的电磁波虽然无法被人眼感知，但它却大有用处——这就是红外线。自然界的所有物体都在向外发出这个波段的电磁波，其具体波长与物体温度密切相关。正是基于这一特性，麻豆影片色欲在线观看可以借助仪器“看见”红外线呈现的世界。例如在漆黑的夜晚，没有可见光，但周围景物依然会发出红外线，红外夜视仪正是通过探测这些红外线，具备了夜间观察的功能。
电磁波和可见光波谱
（图片来源：中国科学技术大学官网）
感知红外线的关键：巧妙利用上转换发光现象
要想了解可以“看见”红外线的隐形眼镜(jìng)原(yuán)理(lǐ)，首先需要知道电磁波是什么？电磁波可以看作是由光子组成，其波长越短，对应的光子能量也就越高。红外线的波长比可见光要长，红外线的光子能量比可见光的光子能量要低。这种能量差异催生了两种截然不同的光学现象：荧光现象和上转换发光。
无论是自然界还是生活中，荧光现象都十分普遍，例如发光的水母、荧光笔等。究其本质，其实是这些物质吸收了高能量的光，释放出低能量的光。与之相反，上转换发光现象则是将低能量的长波辐射转化为高能量的短波发光，这一过程就能把“不可见的光线”魔术般地变成“可见的色彩”。
研究团队巧妙利用这一原理，在设计(jì)隐(yǐn)形(xíng)眼(yǎn)镜(jìng)时(shí)添(tiān)加(jiā)了(le)上(shàng)转(zhuǎn)换(huàn)纳(nà)米(mǐ)颗(kē)粒(lì)，使(shǐ)得(de)低(dī)能(néng)量(liàng)红(hóng)外(wài)线(xiàn)光(guāng)子(zi)摇(yáo)身(shēn)一(yī)变(biàn)，成(chéng)为(wèi)能(néng)量(liàng)更(gèng)高(gāo)的(de)可(kě)见(jiàn)光(guāng)光子。
具体而言，这些掺杂了稀土元素的纳米颗粒，能够连续吸收两个或多个红外线光子，再释放出一个可见光子。把能量比喻为水，光子比喻为接水的桶，上转换过程相当于用一个大桶（可见光子），接了两个或者更多小桶（红外光子）的水，最终把小桶中的水融合在了一起。这一过程无需提供额外的能量，并且纳米颗粒能够很好地融合在制作隐形眼睛的材料中。
可红外夜视的隐形眼镜原理，将不同波长的红外线转换为不同颜色的可见光，可见光被人眼感知，人眼间接有了感知红外线的能力
（图片来源：参考文献[1]）
上转换发光技术的多样应用：医疗革新与防伪升级
除了赋予人眼近红外视觉能力，上(shàng)转(zhuǎn)换(huàn)效应在其它领域的应(yīng)用(yòng)潜(qián)能(néng)也(yě)非(fēi)常(cháng)大(dà)。
一(yī)是(shì)医(yī)疗(liáo)领(lǐng)域。光(guāng)动(dòng)力(lì)治(zhì)疗(liáo)是(shì)一(yī)种(zhǒng)基(jī)于(yú)光(guāng)敏(mǐn)药(yào)物(wù)的(de)治(zhì)疗(liáo)方(fāng)法(fǎ)：药(yào)物(wù)在(zài)特(tè)定(dìng)波(bō)长(zhǎng)的(de)光(guāng)照(zhào)射(shè)下(xià)，会(huì)产(chǎn)生(shēng)活(huó)性(xìng)氧(yǎng)，从(cóng)而(ér)诱(yòu)导(dǎo)细(xì)胞(bāo)死(sǐ)亡(wáng)。光(guāng)敏(mǐn)药(yào)物(wù)一(yī)般(bān)需要可见光或者能量更高的紫外光。然而，在治疗体内肿瘤时，这两(liǎng)种(zhǒng)光(guāng)对(duì)人(rén)体(tǐ)的(de)穿(chuān)透(tòu)能(néng)力(lì)比(bǐ)较(jiào)弱(ruò)。更(gèng)关键的(de)是(shì)，紫(zǐ)外(wài)光(guāng)还(hái)会(huì)对(duì)正(zhèng)常(cháng)的(de)细(xì)胞(bāo)造(zào)成(chéng)伤(shāng)害(hài)。
在(zài)这(zhè)种(zhǒng)情(qíng)况(kuàng)下(xià)，上(shàng)转(zhuǎn)换(huàn)纳(nà)米(mǐ)粒(lì)子(zi)提(tí)供(gōng)了(le)理(lǐ)想(xiǎng)的(de)解(jiě)决(jué)方(fāng)案：光敏药物结(jié)合(hé)上(shàng)转(zhuǎn)换(huàn)粒(lì)子(zi)，激(jī)发(fā)光(guāng)源(yuán)就(jiù)可(kě)以(yǐ)使(shǐ)用(yòng)红(hóng)外(wài)光(guāng)，红(hóng)外(wài)光(guāng)穿(chuān)透(tòu)能(néng)力(lì)比(bǐ)较(jiào)强(qiáng)，而(ér)且(qiě)不(bù)对(duì)人(rén)体(tǐ)本(běn)身(shēn)的(de)细(xì)胞(bāo)造(zào)成(chéng)伤(shāng)害(hài)。上(shàng)转(zhuǎn)换(huàn)材(cái)料(liào)在(zài)吸(xī)收(shōu)红(hóng)外(wài)光(guāng)后(hòu)转(zhuǎn)换(huàn)出(chū)可见光，再激发光敏药物，最终杀死肿瘤细胞。这种方法不仅能够精确控制光敏药物的激活位置，还显著提升了治疗效果。
二是防伪技术领域。当前，人们使用手机支付的频率大大提高，收到假钞的风险也随之降低，曾经使用紫外灯照射纸钞验证真假的场景也变得少见了。然而，商品的仿制和伪造现象依然存在。当今世界，假冒商品的贸易收入是有组织犯罪收入的(de)第(dì)二(èr)大(dà)来(lái)源(yuán)。
传(chuán)统(tǒng)防(fáng)伪(wěi)技(jì)术(shù)中(zhōng)使(shǐ)用(yòng)的(de)荧(yíng)光(guāng)油(yóu)墨(mò)在(zài)紫(zǐ)外(wài)光(guāng)的(de)照(zhào)射(shè)下(xià)会(huì)立(lì)即(jí)发(fā)出(chū)可(kě)见(jiàn)光(guāng)，但(dàn)这(zhè)一(yī)技(jì)术(shù)早(zǎo)已(yǐ)被(bèi)破(pò)解(jiě)，逐(zhú)渐(jiàn)失(shī)效(xiào)。相比之下，上转换发光材料展现出独特的优势，不仅可以调配发光的颜色，还能设置特定的激发光源，仿制难度极大，因此常被用于高端药品包装、奢侈品标签等领域。
这项突破性的“光谱视觉增强器”技术，不仅让科幻中的“夜视隐形眼镜”成为现实，更为人类打开了感知世界的新维度。从科幻到现实，科技的每一次飞跃都在重塑人类的认知边界。戴上这副特殊的隐形眼镜，麻豆影片色欲在线观看看到的不仅是红外光，更是科学与想象碰撞出的无限可能。
参考文献：
[1]陈宝玖, et al. 用于防伪标签的发光材料研究进展 (特邀). ACTA PHOTONICA SINICA 51.8 (2022): 0851504-0851504.
[2]花景田, et al. 稀土掺杂材料的上转换发光. 中国光学与应用光学 3.4 (2010): 301-309.
[3]郑晓鹏, 田甘, and 谷战军. 荧光上转换纳米材料在光动力学治疗癌症中的应用. 中国肿瘤临床 41.1 (2020): 27-31.
[4]Ma, Yuqian, et al. Near-infrared spatiotemporal color vision in humans enabled by upconversion contact lenses. Cell (2025).
