论文部分内容阅读
许多视力下降的人，可能都会有这样的悲哀：原本清晰的世界成了模糊的一团。网上还有段子调侃视力不好的人：五米之外雌雄同体，十米之外人畜不分。虽然是恶搞，但是也侧面反映了视力受损是件多么令人难过的事情。
科学家开发出了几种可能修复受损视力或失明的方法。
仿生眼：电子版视网膜
人为什么会有视觉？这得归功于视网膜。视网膜主要由三种不同类型的神经细胞构成，其中有两种可以感光的光敏细胞：视杆细胞和视锥细胞。这两种细胞可以将感受到的光转换成电信号，电信号通过另一种神经细胞传递到大脑，大脑通过分析信号产生视觉，人才能看见东西。
视网膜就像照相机里的感光底片，当底片受损时，视觉产生过程被切断，就会发生图像不清晰甚至是无法形成图像的情况。那么是否可以“造”一个视网膜，来替代受损的视网膜呢？科学家们给了我们一个肯定的答复。
由美国公司研发的Argus II型视网膜假体系统也许可以解决这个问题，它被形象地称为仿生眼。这个系统分为两个部分：植入物和外部元件。植入物是带有多个电极的芯片，可以代替感光细胞的功能；外部元件是一个安装在眼镜上面的数码摄像机，可以记录周围环境。
视网膜受损的患者通过手术植入芯片，带上眼镜后，数码摄像机接收的信号可以通过无线技术传输到芯片上，芯片处理图像并将图像信号转换成电信号后传入电极，进而传递到大脑，大脑通过分析解码信号，重新形成视觉。
虽然到目前为止，Argus II型视网膜假体系统还不能真正地恢复视觉，但是患者从失明状态到可以感知光明，还能确定物体的位置，也可以算得上是一个巨大的突破了。
干细胞再生：重建视网膜
除了植入仿生眼之外，有望改善患者视力的方法还有植入捐献者的健康的视网膜，科学家也一直在尝试这种做法，但到目前为止，也没有一个理想的结果。
为什么如此困难呢？我们需要知道的是，视网膜上的神经细胞虽然种类少，但是数量很多，约有1.25亿个，它们以多种方式连接在一起，构成了极为复杂的视神经网络。从捐献者上移植的视网膜，除了和患者的受损视网膜要有高程度的相似性之外，还必须和患者的视神经网络的每一条“线路”相连，这几乎是不可能的。
既然从外界植入健康的视网膜成为空想，那是否可以从内部自己重建相似的视网膜呢？于是研究者们放弃了“移植”视网膜的想法，尝试视网膜的内部重建。
研究人员发现，干细胞是一种“万能细胞”，它可以分裂和发展成多种类型的细胞，具有生成各種人体组织器官的潜在功能。于是研究人员先从患者身上提取组织细胞，并在特定环境使其转化为干细胞，之后将这些干细胞重新编码，干细胞会发育成完整的新视网膜，因为这个视网膜来自于患者自身的细胞，所以和受损视网膜有极大的相似性。此时将这片视网膜植入患者眼中，取代受损的视网膜。只要新视网膜和患者的视神经连接成功，患者就有可能恢复视力。
基因治疗：取代突变基因
造成视力受损的原因有很多，但大多都是外部原因，如果是由于内部的基因缺陷造成的失明我们应如何应对？
人体内有一个名为RPE65的基因，当它发生突变时，视网膜上的感光细胞会逐渐失去功能直至坏死，最终导致失明。基因缺陷造成的失明最简单的处理方法莫过于直接用健康基因取代这个基因。那应该如何取代呢？
由于病毒可以入侵细胞，病毒被研究人员选做健康基因的“交通工具”，健康基因通过“驾驶”病毒进入感光细胞，并且替换掉突变基因，这样，感光细胞的功能就能正常发挥。
2017年，美国的眼科专家发表了一项基因治疗的结果：20名患有RPE65基因先天性突变的患者，在基因治疗过后，视力有了明显的改善。
眼球移植：事故受害者的福音
尽管科学家们针对不同类型的失明，开发出了不同的电子和生物治疗方案，但仍然有患者无法从中获益，比如这些患者的整个眼球因为巨大事故造成了不可挽回的伤害。他们恢复视力的唯一方法就是移植整个眼球。
现实总是残酷的，科学家们虽然一直在尝试眼球移植，但从来没有过一例成功的活人眼球移植。前面已经提到，视网膜的移植已经是很困难的了，视网膜上的神经细胞约有1.25亿个，移植的视网膜必须和患者的视神经网络的每一条“线路”相连，这几乎是不可能的。而眼球移植比视网膜移植更加困难，原因是除了视网膜的高度相似和视神经网络的良好连接之外，新眼球上的血管等也要和患者“手拉手”。
但再困难，科学家还是要尝试一下，几乎把不可能变为可能。近几年，在眼球移植方面，有了一个巨大的突破。美国的一位外科医生在老鼠身上做了眼球移植的试验，其中有一只老鼠成功存活并且和新眼球共同生活了两年。“这是一个巨大的进步。”这位医生感慨地说。她认为，在未来，眼球移植或许能成为现实。
无论何种治疗方法，都会面临着许多挑战，但科学家们一直在突破挑战，相信有一天，每个人都能看到清晰明朗的世界。
科学家开发出了几种可能修复受损视力或失明的方法。
仿生眼：电子版视网膜
人为什么会有视觉？这得归功于视网膜。视网膜主要由三种不同类型的神经细胞构成，其中有两种可以感光的光敏细胞：视杆细胞和视锥细胞。这两种细胞可以将感受到的光转换成电信号，电信号通过另一种神经细胞传递到大脑，大脑通过分析信号产生视觉，人才能看见东西。
视网膜就像照相机里的感光底片，当底片受损时，视觉产生过程被切断，就会发生图像不清晰甚至是无法形成图像的情况。那么是否可以“造”一个视网膜，来替代受损的视网膜呢？科学家们给了我们一个肯定的答复。
由美国公司研发的Argus II型视网膜假体系统也许可以解决这个问题，它被形象地称为仿生眼。这个系统分为两个部分：植入物和外部元件。植入物是带有多个电极的芯片，可以代替感光细胞的功能；外部元件是一个安装在眼镜上面的数码摄像机，可以记录周围环境。
视网膜受损的患者通过手术植入芯片，带上眼镜后，数码摄像机接收的信号可以通过无线技术传输到芯片上，芯片处理图像并将图像信号转换成电信号后传入电极，进而传递到大脑，大脑通过分析解码信号，重新形成视觉。
虽然到目前为止，Argus II型视网膜假体系统还不能真正地恢复视觉，但是患者从失明状态到可以感知光明，还能确定物体的位置，也可以算得上是一个巨大的突破了。
干细胞再生：重建视网膜
除了植入仿生眼之外，有望改善患者视力的方法还有植入捐献者的健康的视网膜，科学家也一直在尝试这种做法，但到目前为止，也没有一个理想的结果。
为什么如此困难呢？我们需要知道的是，视网膜上的神经细胞虽然种类少，但是数量很多，约有1.25亿个，它们以多种方式连接在一起，构成了极为复杂的视神经网络。从捐献者上移植的视网膜，除了和患者的受损视网膜要有高程度的相似性之外，还必须和患者的视神经网络的每一条“线路”相连，这几乎是不可能的。
既然从外界植入健康的视网膜成为空想，那是否可以从内部自己重建相似的视网膜呢？于是研究者们放弃了“移植”视网膜的想法，尝试视网膜的内部重建。
研究人员发现，干细胞是一种“万能细胞”，它可以分裂和发展成多种类型的细胞，具有生成各種人体组织器官的潜在功能。于是研究人员先从患者身上提取组织细胞，并在特定环境使其转化为干细胞，之后将这些干细胞重新编码，干细胞会发育成完整的新视网膜，因为这个视网膜来自于患者自身的细胞，所以和受损视网膜有极大的相似性。此时将这片视网膜植入患者眼中，取代受损的视网膜。只要新视网膜和患者的视神经连接成功，患者就有可能恢复视力。
基因治疗：取代突变基因
造成视力受损的原因有很多，但大多都是外部原因，如果是由于内部的基因缺陷造成的失明我们应如何应对？
人体内有一个名为RPE65的基因，当它发生突变时，视网膜上的感光细胞会逐渐失去功能直至坏死，最终导致失明。基因缺陷造成的失明最简单的处理方法莫过于直接用健康基因取代这个基因。那应该如何取代呢？
由于病毒可以入侵细胞，病毒被研究人员选做健康基因的“交通工具”，健康基因通过“驾驶”病毒进入感光细胞，并且替换掉突变基因，这样，感光细胞的功能就能正常发挥。
2017年，美国的眼科专家发表了一项基因治疗的结果：20名患有RPE65基因先天性突变的患者，在基因治疗过后，视力有了明显的改善。
眼球移植：事故受害者的福音
尽管科学家们针对不同类型的失明，开发出了不同的电子和生物治疗方案，但仍然有患者无法从中获益，比如这些患者的整个眼球因为巨大事故造成了不可挽回的伤害。他们恢复视力的唯一方法就是移植整个眼球。
现实总是残酷的，科学家们虽然一直在尝试眼球移植，但从来没有过一例成功的活人眼球移植。前面已经提到，视网膜的移植已经是很困难的了，视网膜上的神经细胞约有1.25亿个，移植的视网膜必须和患者的视神经网络的每一条“线路”相连，这几乎是不可能的。而眼球移植比视网膜移植更加困难，原因是除了视网膜的高度相似和视神经网络的良好连接之外，新眼球上的血管等也要和患者“手拉手”。
但再困难，科学家还是要尝试一下，几乎把不可能变为可能。近几年，在眼球移植方面，有了一个巨大的突破。美国的一位外科医生在老鼠身上做了眼球移植的试验，其中有一只老鼠成功存活并且和新眼球共同生活了两年。“这是一个巨大的进步。”这位医生感慨地说。她认为，在未来，眼球移植或许能成为现实。
无论何种治疗方法，都会面临着许多挑战，但科学家们一直在突破挑战，相信有一天，每个人都能看到清晰明朗的世界。