本文发表于《大众科学》的前博客网络,并反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
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沃尔特·科恩,他因“发展了密度泛函理论”而于1998年分享了诺贝尔化学奖(当年的另一位获奖者是约翰·A·波普尔,因“发展了量子化学的计算方法”),会第一个告诉你他不是光学专家。我知道,因为今天在林道诺贝尔奖获得者大会上听完他的演讲后,我们聊天时他告诉我的,就在林道诺贝尔奖获得者大会。
但几年前,当他的妻子患上老年性黄斑变性时,“我作为一名理论物理学家,问自己,我能为这个问题贡献些什么吗?”他巧妙的解决方案将来可以应用于动态的“转换器”,用于患者在使用手持电脑或光学矫正镜片时所经历的特定扭曲。
(您可以在本周阅读我们对林道会议的所有报道,包括参加会议的年轻科学家的“30位30岁以下”人物特写系列,在这篇深度报道中。另请参阅林道诺贝尔社区博客。)
老年性黄斑变性,或 AMD,是导致法定失明的最常见原因。患者仍然可以看见,但由于视网膜中心黄斑受损而导致视力模糊(要了解更多信息,请参阅美国国家眼科研究所关于老年性黄斑变性的事实页面。)虽然干细胞干细胞到视网膜植入等治疗方法的研究正在进行中,科恩希望更直接地帮助患者。他的新颖想法是什么?使用阿姆斯勒方格表,这是一种用于诊断 AMD 的类似方格纸的图案,来开发一种校正方法。
当眼睛健康的人看阿姆斯勒方格表时,他们看到的是笔直的水平线和垂直线,中心有一个红点。然而,AMD 患者感知到的是直径约两到三厘米的扭曲,让人联想到显示时空弯曲的图形(外围线条没有扭曲)。
软件让 AMD 患者可以使用鼠标拖动虚拟线条,直到他或她感觉方格表“完美”为止,从而对个人经历的特定扭曲进行空间诊断。科恩使用这些结果为该患者创建校正。在一个实验设备中,手持电脑扫描印刷页面,使用软件执行动态补偿,扭曲文本以使其对患者可读。“我想您会同意,我们可以相当满意我们已经取得进展,”他说,并展示了一张校正后文本的图像。
科恩还在探索使用光学材料板来进行视觉校正,并在加州大学圣巴巴拉分校的机械车间制作了一个原型。患者可以将折射光学板放在文本上方,就像人们用来查看小字体的放大镜一样——只是科恩的板的表面类似于海流。
科恩说,他已成功地在一位他称之为“伊芙”的 60 岁会计师患者身上测试了这两种技术。他现在正与法国的视觉研究所和其他人合作,以实现这两个想法的商业化。“事情非常令人兴奋,”他补充道。