科幻电影中凭借红外视觉锁定目标的“超视觉”已在实验室中成为现实。复旦大学科研团队成功开发出新一代视觉假体，不仅能帮助失明动物模型恢复可见光视觉，还能赋予其感知红外光的“超视觉”能力。北京时间6月6日，相关成果发表于《科学》杂志。
这款由复旦大学集成电路与微纳电子创新学院周鹏、王水源团队，脑科学研究院张嘉漪、颜彪团队联合中国科学院上海技术物理研究所胡伟达团队合作开发的视觉假体，核心为碲纳米线网络（TeNWNs）。其光谱覆盖范围极广（470-1550nm），从可见光延伸至近红外二区，光电流密度达到当前已知体系的最高水平。
TeNWNs修复和增强盲人视觉示意图及作用机制。（受访单位供图）
该假体植入眼底后，可在视网膜中替代凋亡的感光细胞接收光信号并转化为电信号。在光照下，它能高效产生微电流直接激活视网膜上尚存活的神经细胞。这种完全自供电、无需外接设备的特性，成功让失明小鼠重新获得了对可见光的感知能力。更令人振奋的是，该假体能让使用者“看见”红外光，精确定位940nm和1550nm的红外光源。
团队在非人灵长类动物（食蟹猴）模型上的实验也验证了假体的有效性。植入半年后，动物模型均未观察到任何不良排异反应，为后续推进临床应用转化奠定了重要基础。目前，团队已着手进行非人灵长类动物的长期安全性评估，并深入研究视觉假体与视网膜的高效耦合机制。
仅需一次微创且可逆的视网膜下植入手术，该假体即可同时实现“仿生修复”（恢复可见光视觉）与“功能拓展”（将视觉感知延展至红外波长范围）。这种特性既规避了侵入性脑部手术的风险，又突破了人类天然视觉的物理极限。复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室青年研究员王水源表示，这种新一代超视觉假体技术有望为人类打开一扇超越生理极限的感知之窗。
这一突破性成果源于复旦科研团队在医工交叉领域的十年深耕。张嘉漪研究员敏锐地观察到物理学中光电元件特性与生物感光功能的相似性，提出了“能否利用人工材料实现生物感光作用”的科学构想。周鹏、王水源团队则从高能效神经形态仿生器件研究转型，聚焦最具应用前景的生物电子场景。2021年，周鹏、胡伟达团队在国际上首次提出模仿视网膜完整架构的单器件感存算“全在一”集成，发表于《自然-纳米科技》，为本次工作奠定了基础。2023年，张嘉漪又联合复旦大学附属医院及材料专家组成的跨学科团队，在国际上首次基于纳米材料成功开发了第一代人工光感受器（本次研究的前身），成果发表于《自然-生物医学工程》。
张嘉漪强调，帮助失明患者、提供更多复明可能始终是团队研究的初心。团队采取双轨并行策略：一方面开发生物假体材料（如人工光感受器）进行生物替代；另一方面同步探索针对失明的基因治疗手段，以期覆盖不同疾病阶段的患者。周鹏团队与胡伟达团队自2014年起在新型低维材料器件应用领域紧密合作，2017年与张嘉漪团队携手，充分发挥复旦大学多学科交叉优势，共同致力于将电子学发现服务于人类健康。
