吸血蝙蝠
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不用電力就可突破人類極限 科學家研發「超視覺」隱形眼鏡…閉眼也能用
中國合肥當地的中國科技大學(University of Science and Technology of China)的研究團隊,近期開發出一款具有「超視覺」能力的隱形眼鏡,不僅能讓人類看見紅外線光,甚至在閉上眼睛時視覺感知能力反而更加敏銳。目前這項研究成果於22日發表於《細胞》(Cell)期刊,內容記載這種結合可彎曲聚合物、奈米粒子的隱形眼鏡,是如何突破人類傳統視覺極限,開創人類視覺擴展的新篇章。綜合外媒報導指出,該款隱形眼鏡不同於傳統夜視設備,其最大特色就是不需任何電源即可運作。鏡片中內含的「上轉換奈米粒子」(upconversion nanoparticles)可吸收近紅外線光(波長介於800至1600奈米),並轉化為人眼可見的紅、綠、藍色光。這些波長略高於人類可見光譜的上限,平常肉眼無法辨識,但配戴這款鏡片後,使用者便能獲得紅外線視覺能力。研究團隊最初以老鼠進行實驗,結果顯示配戴這些隱形眼鏡的老鼠會避開被紅外線照射的空間,顯示牠們可辨識紅外線光。在進一步的人體實驗中,受試者也能成功辨識由紅外線LED發出的摩斯密碼訊號,並指出其來源方向。更出人意料的是,當受試者閉上眼睛時,辨識能力反而提升,原因是眼瞼對可見光的阻擋作用強於紅外線,因而降低了光線干擾。這項技術的潛力不僅限於夜視用途。神經科學家薛天(Tian Xue)教授表示,未來可將其應用於資訊加密、緊急救援、低能見度環境下的視覺輔助,甚至用於智慧裝置的結合與擴增實境開發。此外,該技術也有望造福色盲者,透過將他們無法察覺的波長轉換為能感知的顏色,進一步改善色彩辨識能力。參與研究的馬玉乾博士(Dr. Yuqian Ma)也補充表示,太陽輻射中有超過一半的能量為紅外線形式,但人類的視覺系統無法察覺這些波段。相較之下,鳥類、蜜蜂與老鼠等動物能感知紫外線,而蛇類與吸血蝙蝠則能偵測遠紅外線,協助牠們尋找獵物。這些生物特性成為科學家開發人類超視覺技術的重要啟發。值得注意的是,早期的紅外線視覺研究曾嘗試將上轉換奈米粒子直接注入視網膜,但考量人類接受度與侵入性風險,研究團隊改採非侵入式的隱形眼鏡設計。這項創新技術雖然尚未達到辨識自然環境中微弱紅外線的能力,也無法提供熱成像功能,因為現階段鏡片尚未針對遠紅外線進行完美的設計。但薛教授強調,只要材料科學領域能持續提升奈米粒子轉換效率,未來便有可能以隱形眼鏡觀察自然紅外線,甚至進一步發展至熱感應技術。
共食影片曝光 最新研究:獨來獨往吸血蝙蝠也懂分享
吸血蝙蝠(Desmodus rotundus)晝伏夜出,向來予人邪惡的恐怖印象,但其實牠們卻擁有極佳的合作意識,擁有「團隊合作精神」的蝙蝠懂得與同伴共享獵物的鮮血,藉以減少彼此狩獵的時間與體力,可謂是一大罕見發現。根據《Sciencenews》報導,過往認為吸血蝙蝠個體之間會為了食物爆發衝突,但據發表在《當代生物學》與《PLoS生物學》等期刊的兩項研究報告顯示,吸血蝙蝠間存在社交互動行為,牠們可以透過互相梳理毛髮、與熟識的同伴共同狩獵與分享獵物。報導指出,研究人員在超過50隻的吸血蝙蝠身上裝設微型感測器,藉以偵測其活動軌跡,辨別出不同蝙蝠間的位置關係。據數據顯示,蝙蝠很少一起行動,也不會進行緊密協調的狩獵,但相識的個體卻很可能在同一隻獵物上吸血;雖然過去曾有蝙蝠彼此間為了爭奪獵物而出現攻擊行為,但若是同一個巢穴的個體,彼此之間似乎會有更高的機率合作狩獵。研究人員表示,蝙蝠出現合作行為的背後意義,恐怕與效益因素相關,「咬新傷口可能需要10到40分鐘,而與『朋友』分享則可以節省這些吸血蝙蝠的時間和精力。」
連蝙蝠都注重防疫! 研究發現生病蝙蝠會主動保持「社交距離」
根據BBC報導,美國最新研究發現吸血蝙蝠生病時會「保持社交距離」,減少與其他同類在一起的時間,也會與種群中更少的成員結合。這和人類生病減少互動專注休息與人交往的傾向是類似的。吸血蝙蝠是群體動物,喜歡互相進行社群互動式的清潔行為,並分享食物。這種行為過去曾在實驗室中被觀察到,但是科學家在中美洲伯利茲的野生蝙蝠群當中也發現同一現象。美國俄亥俄州立大學的科學家在學術期刊《行為生態學》(Behavioral Ecology)上發表研究成果,他們追蹤了一組生活在一棵空心樹裏的野蝙蝠,給它們裝微型的距離感應器,去了解它們彼此如何進行社群互動。作為研究的一部分,研究人員給16隻蝙蝠注射了一種叫脂多醣(lipopolysaccharide)的物質,這會令蝙蝠的免疫系統發生短暫反應,好像它們生病了一樣,來看看它們的行為是否會出現變化。樹裏總共有31隻蝙蝠,其餘的15隻注射不會影響它們免疫系統的鹽水。研究人員強調,實驗中沒有蝙蝠受到傷害。科學家觀察到,生病的蝙蝠免疫系統誤以為身體出現炎症,所接觸互動的蝙蝠比健康的同伴少大約四隻。它們不想加入社群接觸式的相互清潔行為,活動得更少,並且顯得比其他同類疲倦。這種行為差別在注射後大約6小時過後減小,在蝙蝠群睡覺或者出外覓食的時候也會減小。48小時後,注射的影響就會完全消失,蝙蝠又會重新開始社交接觸。吸血蝙蝠是唯一完全以血為食的哺乳動物,比如通過咬食像牛那樣的較大的動物。當它們覺得自己生病的時候,蝙蝠在野外真正傳播病毒的機會也會降低,因為它們接觸感覺健康的蝙蝠的時間也會減少。研究報告的主要作者里佩爾吉將這種現象稱作「被動保持社交距離」,並且認為這在動物界當中可能比我們所知道的要更普遍。俄亥俄州立大學的里佩爾吉說。「這些感應器給了我們一個美妙的新窗口,一探這些蝙蝠的社群行為在日夜交替當中是如何以小時甚至是分鐘為單位改變的,哪怕它們躲藏在空心樹的黑洞裏,」研究認為,這種行為對於動物種群的總體健康是有利的,因為它令疾病傳播的可能性減小。