神奇的“视网膜芯片”竟能帮盲人复明？

视觉是人们获取外界信息的重要途径，但是盲人却失去了正常的视觉，科学家们一直想帮助盲人改变现状。比如，一直以来就有很多科学家在研究一个东西叫“视网膜芯片”，那么究竟这个视网膜芯片是干什么的呢？管用吗？

我小学的时候就看过这么一个新闻，电视里说，有科学家研究出来了帮助盲人看见世界的这么一个设备，新闻里还进行了展示，有盲人戴着躲避障碍物。没过几天，我在报纸上也看见了，那个标题叫“电子眼让盲人重见光明”。当时我们班里有一次搞一个小品，说长大要当科学家，还引用了这个新闻。结果很巧的是，长大以后我做的研究方向也是和这个相关的。

其实我们经常说帮助失明的人“重见光明”并不是那么准确，失明并不一定是一点光都看不见的。按照世界卫生组织的标准，如果一个人视力较好的那只眼睛，再怎么矫正也不到0.05，就算作是失明。0.05什么概念？咱们平时体检视力表上最上面、最大的那个是0.1，就是比那个还大的，戴上最合适的眼镜都看不出来口朝哪边。另外，如果是视野半径小于10度，也算作失明。

科学家也想过很多不同的办法，想让盲人在视觉方面有所改善。1978年的时候有科学家提出了一个叫做“光幻视”的方法，直接用电极阵列来刺激大脑的视觉中枢。因为人看东西，虽然说是眼睛看，但是最终是大脑感觉到的呀，那你直接刺激大脑感受视觉的区域，如果刺激得正好合适，就能让它直接感受到“看见”。但这种方法后来研究的人很少，因为风险大，需要开颅，容易感染。而且到底怎么刺激才能让人感觉到对应看到的感觉，这个很复杂。

除了直接刺激大脑之外，另外一个方法是从眼睛上下手，就是我们开篇说的叫做视网膜芯片，或者叫视网膜假体、视觉假体，主要针对因为视网膜疾病导致的失明。这个已经有商业公司成功的案例了。

视网膜的作用大家也都知道，外界的光影通过眼球成像在视网膜上，视网膜感觉到这个影像之后，再传递给大脑的视觉中枢，就有看见的感觉了。实际上视网膜是把光信号转换成了电信号，因为感到的是光信号，往大脑里进行传输的过程中神经传输的主要是电信号。

所以有人模仿这个原理，做出来视网膜假体，也就是视网膜芯片。这个原理上也有两种，一种叫“主动式”，一种叫“被动式”。被动式比较容易理解，你不是视网膜坏了吗，我做一个装置放到人的眼球里面感光，传感器感受到光之后，经过电路处理产生电刺激信号，刺激视网膜还存在功能的细胞，然后传导给视神经。相当于是我做了一个把光信号转换成电信号的装置，直接替代视网膜的功能。

还有一种叫主动式的，是通过摄像头拍摄外面的世界，然后处理编码之后无线传输到视网膜芯片上，传递给电极，产生电流刺激视神经。当然这些电极都是要植入到眼睛里面，所以都是用生物兼容性特别好的柔性电极。

这个主动式的曾经国外有个品牌叫Argus，他们的第二代是做到了60个像素，在有些国家是有许可证可以给人植入的。当然很贵，手术费用要15万美元，效果还不错。有人说这叫效果还不错？就60个像素能看见啥呀，这得多模糊啊？这个看怎么比，要是个视力正常的人，你给他装个60个像素的芯片他能把你打死，但是对于本来基本什么都看不见的患者，现在能看到60个像素了，就是个很大的进步了。

另外他们这个公司本来计划要做第三代，说是能做到1000个像素，但是因为公司运营的不太好，后来和另一个公司合并了，听说售后都很难保障了。不过这个研究本身还在有很多人继续，他们的团队负责人也来中国和一些机构进行合作研究。我们也希望将来能有更多的突破。

除了视网膜芯片以外，其实还有一种帮助盲人的助盲器，是不用植入的，盲人含在嘴里，就能产生类似于“看见”的感觉。你说神奇不神奇？感兴趣的朋友可以搜一搜看一看，以后有机会也给大家详细讲。

无论哪种方式，都是帮助盲人改善生活，这也是科学家们的社会责任之一。

本文为科普中国·星空计划扶持作品

作者：张宇识

审核：黄永光（中科院半导体所 副研究员）

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司