感受器和效应器的区分

角膜是眼睛的“窗口”，对于我们的视觉至关重要。全球范围内，由于角膜疾病失明的人数高达数千万，其中角膜移植是治疗这种疾病的一种有效手段。由于角膜供体的稀缺，许多患者只能无奈地等待。针对这一难题，南开大学电子信息与光学工程学院的徐文涛教授及其团队取得了突破性进展，他们设计了一种具有感觉功能的人造智能角膜，使得人造角膜与人类原生角膜更为接近。

我们知道，尽管角膜看起来薄而透明，但实际上它是身体最密集的区域之一。当外界物体触及角膜时，会触发不自主的眼睑闭合反射，即我们所说的角膜反射。近年来，虽然研究人员已经开发出了如Boston型和MICOF型的人造角膜，并应用于临床治疗，但它们缺乏触觉感知能力，无法对光或异物做出反应。开发具有感觉功能的人造智能角膜对于解决角膜供体短缺的问题以及治疗角膜疾病具有重大意义。

（受访单位供图）展示的是人造角膜反射弧与人类原生角膜反射弧的对比。

徐文涛团队最新研发的人造智能角膜，通过重建“原生感觉”实现了重大突破。他们利用传感器振荡电路、氧化锌锡纤人造突触和电致变色器件分别作为感受器、处理核心和效应器，成功实现对外部机械和光刺激的编码、信息处理以及透射光的调节。其中，ZTO纤维作为人造突触的沟道，探究出调控长、短程突触可塑性的新途径。这种纤维不仅长而连续，而且绿色、无毒、成本低廉，光学性能也非常优异。

这一重要研究成果已经发表在著名的国际学术期刊《自然∙通讯》上。（受访单位供图）还展示了将人造智能角膜装备于机器人进行概念验证的情况。

徐文涛教授介绍，这种人造智能角膜不仅能模仿眼轮匝肌的收缩，还具有保护、触觉感知和光折射功能，类似于人类原生角膜。它还能拓展光感知和环境交互能力，为眼睛在光强度不断变化的环境中提供额外的自适应保护。徐文涛教授还表示：“未来，经过优化后的成熟人造智能角膜在修复和视觉康复方面有着广泛的应用前景。”张建新、高雨桐两位同志也对此给予了高度关注与期待。