近日，科學(xué)家首次破譯了人眼感知光線的第一步：光受體——視紫紅質(zhì)吸收光子的變化過(guò)程。這個(gè)變化過(guò)程僅僅需要萬(wàn)億分之一秒！

有視覺(jué)的脊椎動(dòng)物都是依靠視紫紅質(zhì)才能看見(jiàn)物體的。視紫紅質(zhì)橫跨在感光細(xì)胞的細(xì)胞膜上，由一個(gè)視蛋白與一個(gè)視黃醛（色素分子）組成。光線到達(dá)視網(wǎng)膜時(shí)，視黃醛吸收單個(gè)光子的能量，迅速扭轉(zhuǎn)形狀，迫使“抱著”它的視蛋白也跟著改變形狀，并引發(fā)一連串化學(xué)反應(yīng)。于是，視紫紅質(zhì)從黑暗環(huán)境中的“視覺(jué)關(guān)閉”狀態(tài)被激活為暴露于光線下的“視覺(jué)打開(kāi)”狀態(tài)，啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程。

但要看清這個(gè)過(guò)程十分困難。科學(xué)家已經(jīng)嘗試了幾十年，也未曾直接觀察到這種變化的發(fā)生過(guò)程。

此次，科學(xué)家在技術(shù)方法上作出突破——從牛的視網(wǎng)膜中分離出視紫紅質(zhì)，并在特殊的黏性介質(zhì)中制備出高質(zhì)量的晶體蛋白。然后，借助于超高速的X射線自由電子激光裝置，用超短脈沖在室溫下對(duì)晶體蛋白進(jìn)行記錄和分析，最終破譯了視覺(jué)感知過(guò)程中萬(wàn)億分之一秒發(fā)生的事情。