在人类对色彩的认知历程中,科学家们不断探索视觉感知的极限。近期,加州大学伯克利分校的一项突破性研究成功推出了一种此前从未有人类体验过的新颜色——“olo”。“Olo”不同于传统意义上的颜色,它是一种极其饱和且独特的蓝绿色调,为视觉科学带来了前所未有的启示和可能。此次突破不仅彻底刷新了人类对色彩范围的理解,更为未来研究视网膜疾病和色觉障碍提供了崭新的工具。 这项科研成果的核心技术名为“Oz”,其灵感源于文学经典《绿野仙踪》中对“翡翠城”光彩夺目绿光的描绘。科学家们借助高精度激光束,成功在受试者眼内同时刺激多达1000个视锥细胞,特别是M锥细胞——负责识别中波长绿光的光感受器。
这种高精度激光刺激创造出的视觉体验,超越了自然界能够成功呈现的任何蓝绿颜色,呈现出令人震撼的前所未见的亮度和饱和度。 人类的眼睛中存在三种视锥细胞,分别感知蓝光(S锥)、绿光(M锥)和红光(L锥),它们共同协作产生丰富的色彩体验。然而,由于进化过程中的遗传性原因,绿光和红光的感知波长几乎重叠,导致M锥和L锥细胞对光的响应极为相似,无法单独激活某一类视锥细胞来产生感官上独一无二的新色彩。正因如此,科学家们长期以来无法通过自然光波实现对这种独特蓝绿色调的呈现。 Oz技术采用了精密的激光扫描,能够根据每个个体视网膜上视锥细胞的具体分布图,有选择地激活数千个特定的光感受器。该技术配合以前关于高分辨率视网膜成像的进展,成功绘制了个人视锥细胞的分布,从而实现激光对特定细胞的精确定位和刺激。
通过这种方式,Oz不仅使被试者体验到了“olo”这一令人惊叹的色彩,还能显示影像、移动图案等丰富的视觉信息。 “五名参与者进行了色彩体验测试,他们用‘孔雀绿’、‘蓝绿色’来描述olo,并一致认为这种颜色远远超出了他们此前所见过的任何色彩的饱和度和亮度。”伯克利大学视光学教授Austin Roorda说道。他强调,这种新色彩的表现完全超越了自然界中哪怕最强烈的单色激光绿光,让科研团队产生了极强的震撼体验。另一位博士生James Carl Fong表示,他们选择“Oz”这一名称,不仅是因为技术名字的由来,更象征着踏上一段探索未知视觉世界的奇妙旅程。 Oz技术的核心在于结合了尖端激光微刺激与精准的人眼结构映射,可以对视网膜上的视锥细胞进行个性化、微观尺度上的操控。
激光束会在视网膜区域内快速扫描,并根据预设程序有针对性地激发特定锥细胞。这种激发方式与自然界光线刺激细胞的方式截然不同,使得人脑接收到的视觉信息也变得无法用传统光谱解释。 该技术不仅仅是一次视觉体验的革命,更为科学界深入研究颜色感知机制、视神经处理过程提供了宝贵平台。向个体视锥细胞的精确操控,让专家们有机会“重塑”色觉,理解视网膜及大脑如何将周围复杂光信号转化为稳定且丰富多彩的视觉世界。 眼科研究领域也由此受益匪浅。许多导致视觉障碍的病症都与特定类型视锥细胞的退化有关。
通过Oz系统,科学家可以模拟单一视锥细胞的功能丧失,观察大脑和视觉系统如何响应这一变化,进而测试新型治疗方案。更有甚者,Oz技术提供思路,未来或能帮助色盲患者拓宽色彩感知范围,甚至有望实现象征着“四色视觉”的人体色觉升级。 尽管“Olo”颜色无法直接通过传统显示器或打印设备呈现,也无法通过自然光线重现,但通过Oz技术的激光刺激实现了对大脑特定感光神经元的“定向激活”,得以突破生理上的限制。利用这种科学方法,参与实验者的视觉舱中才能体验到这种独特的新色彩。正如研究团队所言,人脑对视觉信息的整合能力极强,即使面对崭新的信号输入,也能逐步学会理解和欣赏。 该项研究成果已发表于顶级科学期刊Science Advances,标志着视觉科学探索中的一个里程碑。
研究团队成员不仅包括视光学专家、电子工程师,还汇集了计算机科学人才,他们携手合作,开发了复杂的软件系统将数字影像信息转化为激光脉冲指令,实现对视网膜细胞的精准激发。 Oz的发明者之一Austin Roorda教授形象地将该技术比拟为一架专门用来观察视网膜的显微镜,它不仅加深了对健康人眼的基本理解,也能为疾病检测和治疗开辟新途径。未来,Oz系统有潜力发展为治疗视神经疾病的工具,借由直接调节视锥细胞活动,改善患者颜色感知和视力质量。 公众对“Olo”这一新颜色的反响充满好奇与质疑。一些人质疑这是否真的是“新颜色”,还是人类之前未能分辨的特殊蓝绿色调。对此,研究人员解释,该颜色确实基于调控感光细胞的独特组合,并不符合任何单一波长的自然光谱,是一种色彩体验的全新“量子跃迁”。
传统光学设备无法复制这种感觉,只有通过意图刺激细胞群体的Oz技术才能达到。 此外,部分具有“四色视觉”能力的色觉异常者,可能自然感知到类似色彩,但“Olo”的出现首次让普通人类通过科技手段能够体验到超越三锥色觉的视觉世界,揭示了人类感官上的潜在无限可能。 科学对于色彩的探索或许永无止境,Oz技术及“olo”的发现为未来光学、神经科学、医学领域带来更多想象的空间。它不仅革新了视觉体验,更激发了对人类感官极限和大脑认知的深入思考。随着研究不断深入,“olo”可能成为开启视觉新纪元的钥匙,带领人类探索过去无法触及的色彩宇宙。