科幻经典《终结者》描绘了未来机器人凭借红外视觉追踪猎物的场景。如今，这项曾被视为幻想的“超视觉”能力，已在实验室中初具雏形。近日，绍芯实验室周鹏/王水源团队在视觉修复领域取得重大进展，成功研制出全球首例工作波段横跨可见光至近红外二区（470-1550nm）的宽光谱视觉假体。实验证实，该植入体能够帮助失明模型动物重建可见光感知功能，并使其获得红外光感知乃至红外图案识别的新能力，全程无需依赖任何外接设备。
北京时间2025年6月6日，相关成果以《碲纳米线视网膜假体增强失明视觉》（“Tellirium Nanowire Retinal Nanoprosthesis Improves Vision in Models of Blindness”）为题发表于国际顶尖期刊《科学》（Science，DOI:10.1126/science.adu2987）。
人类肉眼所能捕捉的光线范围其实极其狭窄（仅限于380-780nm波长的所谓“可见光”），然而全球仍有超过两亿人因视网膜退行性病变而彻底丧失了这珍贵的视觉能力。2024年，埃隆·马斯克旗下公司Neuralink研发的“盲视”脑机接口技术，成功获得美国FDA授予的“突破性设备”资格。这套系统的工作原理是让使用者佩戴外部摄像头以采集画面信息，再通过植入大脑的电极阵列对视觉皮层进行直接刺激。不过现阶段，其生成的视觉体验分辨率非常基础，仅能类比于早期电子游戏的像素化画面。马斯克的蓝图远不止于视力修复，他更宏大的目标是通过Neuralink平台，赋予人类超越自然极限的视觉感知能力，例如解析红外线、紫外线等传统肉眼无法触及的广阔光谱。
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图 TeNWNs假体修复和增强盲人视觉示意图及作用机制
科研团队创新性地研制出一种基于碲纳米线网络（TeNWNs）的视网膜假体。该器件实现了当前已知体系中最高的光电流密度输出，并成功重建及拓展了覆盖可见光至近红外II区的视觉光感，创下了国际上最宽光谱响应范围的纪录。其工作原理在于，利用TeNWNs替代受损的感光细胞，所生成的光电流可直接刺激视网膜神经细胞发挥作用，无需依赖任何外部装置。动物实验（小鼠模型）不仅证实了可见光感知的恢复，更实现了对940nm与1550nm两个红外光源的精确定位。这种兼具“仿生替代”与“视觉拓展”双重优势的技术路径，巧妙规避了侵入性脑部手术的风险，同时突破了人类天然视觉的物理边界。至此，“超视觉”的构想正加速走向现实。未来应用场景令人遐想：消防员或能穿透烟雾感知热源位置，外科医生可在术中精确定位皮下血管——这一切仅凭人体自身改造后的视觉能力即可实现，无需额外设备辅助。
更引人瞩目的是，该新型假体在食蟹猴（非人灵长类）实验中亦展现出可靠效果。植入半年期间未观察到任何不良排异反应，这为后续迈向临床应用奠定了关键基础。目前，研究团队正着手开展针对非人灵长类动物的长期安全性评价工作，同时深入探索超视觉假体与视网膜组织实现高效耦合的作用机制。这款由我国自主研发的视网膜假体技术，有望带来视觉修复领域的变革性突破：未来患者将无需依赖笨重的外部眼镜装置和反复充电，仅需接受一次微创、可逆的视网膜下植入手术，即可改善对可见光的感知能力，甚至扩展至红外波段的视觉体验。正如第一作者兼通讯作者王水源所强调：“在恢复视觉功能的同时实现视觉增强，是一个极具吸引力的方向。健康人群通常对植入手术接受度不高，即使它是微创的。这项新一代超视觉假体技术，不仅致力于为失明者复明，更为人类开启了一扇超越自然感知极限的窗户。”
绍芯实验室周鹏、王水源，复旦大学脑功能与脑疾病全国重点实验室/脑科学研究院/附属眼耳鼻喉科医院张嘉漪、中科院技术物理研究所胡伟达为论文共同通讯作者，王水源和博士生姜承勇、余弈叶、南洋理工大学博士后张振汉、北京邮电大学屈贺如歌副教授为论文共同第一作者。
