好家伙！科学家竟然发现了一个能让人眼“作弊”，可以看见隐藏的红外世界的方法，这一突破性研究已发表在《生物医学光学快报》上，或将彻底颠覆我们对人类视觉极限的认知，为早期眼疾诊断和增强现实技术开辟全新道路。
打破视觉极限的惊人发现自然界给了我们一双看似普通的眼睛。长久以来，科学界认为人类只能看见380-780纳米波长范围内的光线，从紫色到红色的彩虹光谱。但这真的是我们视觉的绝对边界吗？
答案是：不！
波兰国际眼科研究中心 （ICTER）奥莉维亚·卡茨科斯（Oliwia Kaczkoś）带领的团队，不仅证实了人类能够感知红外线（800-1300纳米），更首次成功测量了这种"超能力"视觉的亮度值，达到了惊人的670 cd/m²（坎德拉/平方米）。
但这里有个关键问题：既然红外线对人眼不可见，那我们究竟是如何"看见"它的？
揭秘背后的神奇机制：双光子视觉这项超能力的秘密在于一种被称为"双光子视觉"（two-photon vision）的现象。
在我们日常的视觉过程中，当一个光子（光的基本粒子）被视网膜上的视觉色素吸收时，会引发一系列化学反应，最终转化为大脑能解读的电信号。这就是普通的"单光子视觉"。
而双光子视觉则完全不同：
在这种情况下，两个低能量的红外光子会同时被视觉色素吸收，共同引发视觉色素的变化，这时大脑会将其解读为波长约等于原红外光波长一半的光线。
比如如果你的眼睛接收到波长为1040纳米的红外激光脉冲，你实际上会感知到类似于520纳米波长的光线——这恰好是绿色光的波长范围，从而凭空“捏造”出一片可见的世界！
这就像是你的眼睛拥有了一种"能量转换器"，能够将两个不可见的低能量粒子组合成一个可见的高能量信号。
这一发现意味着什么？这项研究最令人兴奋的是科学家们成功量化了双光子视觉的亮度。这看似技术性的突破，实际上为两个革命性领域打开了大门：
1、医疗诊断领域的变革
传统眼科检查依赖可见光，但遇到白内障、玻璃体混浊就“抓瞎”。而双光子视觉的红外光作弊法，可以直接绕过这些障碍：
糖尿病视网膜病变：高血糖患者眼底血管渗漏，传统检测需注射造影剂，而红外光可无创穿透混浊介质，直接锁定病灶。
青光眼：通过测试视网膜对红外光的敏感度，比传统方法早数年发现视神经损伤。
白内障术前评估：无需等患者做完手术，直接用红外光检测视网膜功能，避免“术后才发现视网膜已坏死”的悲剧。
更令人振奋的是，两光子视觉的心理测量函数比普通视觉窄两倍，这显著提高了视觉阈值测量的精确度和可重复性。
2、增强现实（AR）技术的飞跃
如果说医疗应用令人印象深刻，那么两光子视觉在AR领域的潜力则更为惊人。
研究团队发现，在安全激光功率范围内，两光子视觉可以产生高达670 cd/m²的亮度——这与市面上的AR显示器相当！这意味着未来的AR设备可能不再需要在你眼前放置物理屏幕，而是直接通过红外激光在你的视网膜上"绘制"图像。
你可以想象一下，一副轻如鸿毛的AR眼镜，没有笨重的显示屏，只有几束精确的红外激光，就能在你的视野中创造出高清晰、高对比度的虚拟图像，与现实世界无缝融合，这将是多么巨大的变革。
科学家如何测量"不可测量"的亮度？这项研究面临的最大挑战是：如何测量理论上"不存在"的亮度值？
标准的亮度测量方法仅适用于可见光谱范围（380-805纳米），而红外光谱的亮度从未被量化过。科研团队创造性地采用了"亮度调整法"：
同时向受试者展示两个"E"形字母刺激：一个是红外光刺激（1040纳米），另一个是可见光刺激（520纳米）；
让受试者调整可见光的功率，直到两个刺激的亮度在主观上相等；
通过测量调整后的可见光功率，科学家可以推导出红外光刺激的亮度。
研究团队首次提出了"双光子视网膜照度"这一全新物理量，并证明了它与感知亮度之间的关系。这一突破性方法为继续研究双光子视觉的各个方面奠定了基础。
人类这项超能力还将如何进化？双光子视觉研究仍处于起步阶段，但其潜力几乎无限。未来可能的发展方向包括：
可调节的视觉增强：通过特定波长的红外光，调整我们的视觉体验，从而在不同环境中获得最佳视觉效果，未来或开发出“人眼夜视模式”；
无痛检测技术：开发完全无侵入性的眼病筛查工具，让早期诊断变得简单、舒适；
全新交互方式：创造仅对佩戴者可见的AR界面，实现真正的私密计算体验；
扩展视觉范围：继续探索人类视觉系统的潜力，可能发现更多"隐藏能力"，比如让人眼感知紫外线等其他“隐身”波段。
这意味着什么？或许真有一天，我们能借助科学手段，拥有皮皮虾那样能感知16种颜色的视觉系统，同时看见紫外线、可见光和红外线谱段，感知物体的温度变化和化学成分，甚至在复杂环境中识别隐藏的信息模式。
这不仅将改变我们与世界互动的方式，还可能创造全新的艺术形式、安全技术和医疗应用，那时候我们将真正从智人变成“智神”。
参考文献：
Kaczkoś, O., Zielińska, A., Pniewski, J., Wojtkowski, M., & Komar, K. (2024). Method for the determination of the luminance of two-photon vision stimuli. Biomedical Optics Express, 15(10), 5818-5830. DOI: 10.1364/BOE.525180
Palczewska, G., Vinberg, F., Stremplewski, P., et al. (2014). Human infrared Vision is triggered by two-photon chromophore isomerization. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(50), E5445-E5454. DOI: 10.1073/pnas.141016211
Artal, P., Manzanera, S., Komar, K., et al. (2017). Visual acuity in two-photon infrared vision. Optica, 4(12), 1488-1491. DOI: 10.1364/OPTICA.4.001488
Doyle, H. K., Herbeck, S. R., Boehm, A. E., et al. (2023). Boosting 2-photon vision with adaptive optics. Journal of Vision, 23(12), 4. DOI: 10.1167/jov.23.12.4
