人眼堪稱(chēng)進(jìn)化史上的奇跡，它如同一扇明亮的窗戶，讓我們得以窺探并認(rèn)知周遭的世界。然而，盡管虹膜、視網(wǎng)膜和感光細(xì)胞經(jīng)歷了數(shù)億年演變，雙眼所能捕捉到的仍只是宇宙間五彩斑斕電磁奇觀中的冰山一角。

即便在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，仍有一些色彩如同隱匿的瑰寶，長(zhǎng)久以來(lái)一直未被我們察覺(jué)。近期，據(jù)《科學(xué)進(jìn)展》雜志報(bào)道，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校與華盛頓大學(xué)的科學(xué)家們巧妙運(yùn)用激光刺激了人眼中負(fù)責(zé)解讀中波長(zhǎng)光的視錐細(xì)胞，結(jié)果，一種前所未見(jiàn)的顏色出現(xiàn)了。

研究作者寫(xiě)道：“我們將這種新顏色命名為‘olo’。”但這真的像研究人員大膽宣稱(chēng)的那樣，是一種新色彩嗎？

動(dòng)物“視”界大不同

若要回答這一問(wèn)題，首先需要從色彩感知的基本原理說(shuō)起。

“人眼感知顏色主要依賴(lài)于視網(wǎng)膜上的兩種感光細(xì)胞，即視錐細(xì)胞和視桿細(xì)胞?！比A中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院眼科副教授、副主任醫(yī)師陳博在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)說(shuō)，“視桿細(xì)胞主要用于在黑暗環(huán)境中感知光線。視錐細(xì)胞則主要負(fù)責(zé)明亮環(huán)境下的視覺(jué)，特別是用于分辨顏色和物體的細(xì)節(jié)。”

陳博進(jìn)一步解釋?zhuān)鶕?jù)視錐細(xì)胞對(duì)不同波長(zhǎng)光的敏感程度，可將其分為長(zhǎng)視錐細(xì)胞（L視錐細(xì)胞）、中視錐細(xì)胞（M視錐細(xì)胞）和短視錐細(xì)胞（S視錐細(xì)胞），它們分別對(duì)紅色、綠色和藍(lán)色敏感。這些細(xì)胞通過(guò)感知不同波長(zhǎng)的光，將信號(hào)傳遞給大腦的視皮層，大腦再對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理，從而讓我們能夠區(qū)分和感知不同顏色。

那么，人眼看到的顏色和其他生物有何不同？

陳博說(shuō)，貓、狗等哺乳動(dòng)物視網(wǎng)膜中的視錐細(xì)胞非常少，通常只有兩種類(lèi)型，因此它們看到的顏色范圍相對(duì)有限，主要對(duì)藍(lán)色和黃色敏感，白天觀察東西的精細(xì)程度和顏色分辨率也不如人類(lèi)。而鳥(niǎo)類(lèi)、蜜蜂等動(dòng)物則可能具有不同類(lèi)型的視錐細(xì)胞，對(duì)紫外線等特定波長(zhǎng)的光敏感，能更好地適應(yīng)它們的生活環(huán)境。此外，海洋動(dòng)物的視錐細(xì)胞較多，類(lèi)型多達(dá)8—10種，能夠感知到更豐富的顏色。

olo色彩飽和度極高

在正常的視覺(jué)中，M視錐細(xì)胞的功能與相鄰的S視錐細(xì)胞、L視錐細(xì)胞存在重疊，所以，任何能刺激M視錐細(xì)胞的光，也會(huì)激活另外兩種視錐細(xì)胞。M視錐細(xì)胞并非單獨(dú)發(fā)揮作用。

那么，如果只刺激M視錐細(xì)胞，會(huì)呈現(xiàn)出怎樣的景象？會(huì)使人看到從未見(jiàn)過(guò)的顏色嗎？研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種名為“Oz”的技術(shù)，該技術(shù)用少量激光光束來(lái)靶向眼睛中的單個(gè)感光細(xì)胞。

他們首先繪制了人體視網(wǎng)膜的一小部分圖像，以精確定位M視錐細(xì)胞的位置。然后用激光掃描每位參與者一只眼睛的瞳孔。當(dāng)掃描到M視錐細(xì)胞時(shí)，在根據(jù)眼球運(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)整后，它會(huì)發(fā)射微小的光脈沖來(lái)刺激該細(xì)胞，然后再移動(dòng)到下一個(gè)視錐細(xì)胞。

研究共有5名參與者，其中4名為男性，1名為女性，他們均具有正常色覺(jué)。通過(guò)只刺激M視錐細(xì)胞，5位參與者聲稱(chēng)看到了一種藍(lán)綠色，研究團(tuán)隊(duì)稱(chēng)之為“olo”。這個(gè)名字源于二進(jìn)制的010，表示在L、M和S視錐細(xì)胞中，只有M視錐細(xì)胞處于激活狀態(tài)。據(jù)受試者描述，olo類(lèi)似于孔雀藍(lán)或藍(lán)綠色，但飽和度極高。

卡塔爾半島電視臺(tái)網(wǎng)站援引美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校電氣工程與計(jì)算機(jī)科學(xué)教授吳義仁的話稱(chēng)，olo這種顏色“比在現(xiàn)實(shí)世界中能看到的任何顏色都要更飽和”。

結(jié)論有待進(jìn)一步驗(yàn)證

研究團(tuán)隊(duì)在論文中寫(xiě)道：“受試者報(bào)告稱(chēng)，在我們的原型系統(tǒng)中，olo相對(duì)于中性灰色背景呈現(xiàn)飽和度空前的藍(lán)綠色。受試者發(fā)現(xiàn)，他們必須通過(guò)添加白光來(lái)降低olo的飽和度，才能與最接近的單色光（位于色域邊界）實(shí)現(xiàn)顏色匹配，這明確證明——olo超出了色域范圍?！?/p>

不過(guò)，對(duì)該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種新顏色的說(shuō)法，其他學(xué)者也有不同看法。

“我認(rèn)為，這并不是一種新顏色?！庇?guó)倫敦大學(xué)圣喬治學(xué)院視覺(jué)科學(xué)家約翰·巴伯告訴記者，“它只是一種飽和度更高的綠色，擁有正常紅綠色覺(jué)機(jī)制的受試者，在其視皮層中僅收到M視錐細(xì)胞被刺激而發(fā)出的信號(hào)時(shí)，才會(huì)看到這種顏色?！?/p>

他解釋說(shuō)，如果L視錐細(xì)胞受到大量刺激，人們就會(huì)“感知到深紅色”，但感知到的亮度可能會(huì)根據(jù)L視錐細(xì)胞敏感度的變化而變化，這與本研究中發(fā)生的情況相差無(wú)幾。

陳博分析，色彩感知是一個(gè)主觀的過(guò)程，受到個(gè)體差異性影響。例如，2015年，一張連衣裙的照片在網(wǎng)上瘋傳，引發(fā)了網(wǎng)友對(duì)這條連衣裙究竟是白金色還是藍(lán)黑色的爭(zhēng)論。即使實(shí)驗(yàn)中刺激了特定的視錐細(xì)胞，也不能保證每個(gè)人都會(huì)看到完全相同的顏色。另外，如果實(shí)驗(yàn)中只刺激了M視錐細(xì)胞，而沒(méi)有同時(shí)刺激L和S視錐細(xì)胞，那么大腦接收到的信號(hào)可能與平時(shí)不同，從而可能產(chǎn)生一種新的顏色感知。然而，這種顏色是否真是“全新”的，還需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和討論。

研究有望幫助色盲患者

盡管面臨爭(zhēng)議，這項(xiàng)研究依然具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，Oz技術(shù)將幫助研究人員探究大腦如何產(chǎn)生視覺(jué)感知等基本科學(xué)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)視網(wǎng)膜細(xì)胞進(jìn)行定制刺激，研究人員或許能夠更多了解影響視力的疾病，如視網(wǎng)膜色素變性。

“該研究有助于讓人們更深入地了解人眼感知色彩的機(jī)制，以及視網(wǎng)膜信號(hào)如何影響大腦對(duì)色彩的感知?！标惒┱f(shuō)。

據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》網(wǎng)站報(bào)道，倫敦大學(xué)學(xué)院教授安德魯·斯托克曼認(rèn)為，這項(xiàng)研究具有潛在的醫(yī)學(xué)價(jià)值。例如，Oz技術(shù)未來(lái)可以幫助紅綠色盲患者恢復(fù)正常色覺(jué)。這是因?yàn)榧t綠色盲有時(shí)是由M視錐細(xì)胞和L視錐細(xì)胞同時(shí)被波長(zhǎng)非常相似的光激活引起的。研究人員認(rèn)為，刺激其中一種視錐細(xì)胞或能改變這一情況，讓人們看到更廣泛的色度，不過(guò)這需要進(jìn)一步測(cè)試。

此外，這項(xiàng)研究還可能推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，如優(yōu)化虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)中的顏色感知功能。