蜻蜓能看到人类看不见的颜色，这或将改变医学

人类视觉依赖视网膜中的视蛋白（opsins），我们有三种分别感知蓝、绿、红光的视蛋白，共同构成全色视觉。蜻蜓在昆虫中很特别——它们能探测到波长约720纳米的深红光，远超人类可见光谱最深的红色（约650纳米）。研究团队由大阪市立大学的小柳满正和寺北明久教授领衔，首次在蜻蜓中鉴定出这种高灵敏度的深红感光视蛋白，并指出：“这是迄今发现的对红光最敏感的视觉色素之一”，且“蜻蜓对红光的感知能力可能超过绝大多数昆虫”。

为什么深红视觉对蜻蜓重要？研究人员提出，这与其求偶行为密切相关。他们测量了蜻蜓体表对红光至近红外光的反射率（即物体表面反射光的能力），发现雄性和雌性在该波段的反射特征存在显著差异——雌性反射更多深红/近红外光。这意味着雄性可在高速飞行中，凭借这一细微但可靠的视觉线索快速识别雌性。

更令人惊讶的是，蜻蜓这种红光视蛋白的工作原理，竟与哺乳动物（包括人类）的红光视蛋白完全一致：两者都通过同一类分子机制（特定氨基酸与视黄醛辅基的相互作用）实现对长波长光的响应。尽管昆虫与哺乳动物在演化上分道扬镳已逾5亿年，却独立演化出了相同的分子策略——这是典型的平行进化案例。

这项发现还有重要应用潜力。团队发现，只需改变该视蛋白中一个关键氨基酸位点，就能系统性地将其感光峰值向更长波长（即更接近红外区）移动。他们成功构建了一种工程化视蛋白，使其可被近红外光（穿透力强、生物组织损伤小）激活，并证实含该蛋白的活细胞在近红外照射下能产生明确生理响应。

这一突破对光遗传学意义重大。光遗传学是利用光敏蛋白远程控制活体细胞活动的技术，而传统工具多依赖可见光，难以深入组织。新开发的近红外响应视蛋白，因光穿透深度大，有望精准调控大脑深部、肿瘤内部等以往难以触及的细胞，为神经疾病治疗、癌症光控疗法等提供新工具。小柳教授总结道：“本研究不仅将蜻蜓来源的近红外视蛋白的灵敏度进一步推向长波方向，更确证其能在活体组织深处有效触发细胞反应——它已成为极具前景的新型光遗传学工具。”

该成果发表于国际期刊《细胞与分子生命科学》（Cellular and Molecular Life Sciences）。