納米眼藥水、紅外感應膠片、高光譜成像軟體：以色列黑科技重塑人類「新視界」
提及以色列，我們很容易就把它與它的鄰居們——政局動蕩的伊拉克、巴勒斯坦等混為一談了。
但實際上，以色列是一個科技創新實力極強的國度，有「第二矽谷」之稱。下面這些數據可以證明：
2016年國家科技研發投入佔GDP的4.1%，位居世界第二；
每1萬僱員中有140位科技人員或工程師；
以僅佔世界人口比例0.3%的850萬人口數，獲得了全球22%的諾貝爾獎；
2017年納斯達克上市公司數量居世界第三，總數超過全歐洲。
近日，以色列的一項最新「黑科技」——納米眼藥水——登上了微博熱搜，被譽為「眼鏡一族的福音」 。
而除此之外，我們今天還要介紹以色列近期的其他兩項科技發明：紅外感應膠片和高光譜成像軟體。而這三者，都將在某種程度上重新定義「人眼看世界」的方法。
納米眼藥水
據《耶路撒冷郵報》報道，以色列的Shaare Zedek醫學中心與巴伊蘭大學眼科研究團隊共同研發了一款「納米眼藥水」 (Nanodrops)，並經試驗後證實能有效修復豬的角膜，改善近視與遠視問題。
領導該研究團隊的Sharre Zedek醫學中心眼科醫生David Smadja博士形容，此款眼藥水將對眼科矯正治療帶來翻天覆地的改變，因為這種眼藥水不僅能夠用於校正角膜，還可以作為多焦距鏡片使用，使人眼能夠聚焦各種不同距離的物體——所以，包括近視、遠視和其他和角膜折射率有關的視力缺陷都可以通過這種眼藥水得到治療。
在該研究團隊的設計下，患者可以利用智能手機的應用程式掃描眼睛，測量角膜的射率，然後接受這種納米眼藥水的視力矯正治療。但研究團隊尚未指出患者每日需滴多少次眼藥水，才能真正擺脫戴眼鏡的負擔，以及該眼藥水是否有毒性等副作用也尚無定論。
而該團隊也透露，將於今年開始進行人體臨床試驗。
紅外感應膠片
與此同時，來自以色列內蓋夫的Ben-Gurion大學的一支團隊還在紅外線探測的研究上取得了卓越進展，預計將可以低成本地設計出目前世界上最薄的夜視眼鏡，並且給智能手機和自動駕駛汽車帶來革命性的發展。
在Ben-Gurion大學的Ilse Katz納米科技學院里從事電光工程研究的Gabby Sarusi教授，發明了一種僅郵票大小、0.5微米厚的膠片，可以單面探測1500納米波長的紅外線，並且在另一面上將其轉化為人眼可見的視覺圖像。
這種膠片可以鑲嵌在普通的眼鏡或者望遠鏡前，或者是安裝在任何視覺感測設備上，從而輕鬆地改造出紅外線探測設備。
有了這種膠片，士兵們所佩戴的厚重且費電的夜視鏡就基本可以退出歷史的舞台了。Sarusi稱，該膠片只需要一塊普通電池就可以長時間工作。
同時，Sarusi還表示，有了這種紅外感應膠片的加持，自動駕駛汽車未來將更無懼環境光線對其視覺感應設備的挑戰，大霧天氣、夜晚微光或者極端強光中都可以「眼觀八方」。
關鍵是相比於造價3000美元左右的普通紅外線探測儀器，這款紅外感應膠片造價才5美元，而對周圍環境的感知效果卻堪比激光雷達。
而Sarusi的紅外感應膠片的第三種應用則在智能手機的鏡頭上，使得普通智能手機也具備紅外視覺的效果。
目前，Ben-Gurion大學已經準備為Sarusi的這項技術申請專利，並成立一家startup來進一步開發相關產品。Sarusi預計該技術的完全商品化還要兩年時間。可以預見，一種高性價比、可大規模商用的新一代「紅外線探測器」正從Sarusi的實驗室走向世界。
| Gabby Sarusi介紹該技術的應用
高光譜成像軟體
硬體研發之外，以色列的軟體開發實力同樣不可小覷。
而去年底時候，也是來自Ben-Gurion大學的一支研發團隊推出了一款能夠讓普通鏡頭捕捉高光譜圖像的軟體。
這款軟體的光譜靈敏度是以像素級別計算的，大大超出了一般高光譜技術到點和線的掃描能力。同時，該軟體還可以即時收集非靜止狀態物體上的高光譜信息，技術能力覆蓋視頻。
所謂高光譜圖像就是在光譜維度上進行了細緻的分割，不僅僅是傳統所謂的黑、白或者R（紅）、G（綠）、B（藍）的區別，而是在光譜維度上也有N個通道。而所謂高光譜成像，是基於非常多窄波段的影像數據技術，將成像技術與光譜技術相結合，探測目標的二維幾何空間及一維光譜信息，從而獲取高光譜解析度的連續、窄波段的圖像數據。
現有的高光譜相機通常用於探測特定物體、識別特定物質和分析物質運動的過程。例如，在環境學中，可以用高光譜相機來分析水源的雜質、石油的儲存和植被的覆蓋。而諸如食品安全、醫學診斷、航空航天、農業、礦產等領域，也有該技術的應用。
| 高光譜圖像在醫療中的應用
只是，目前的高光譜相機都是獨立製造的硬體設備，通常會有造價昂貴、笨重、而且圖像處理緩慢的問題。
「現有的高光譜技術傾向於捕捉整個電磁波譜，但是自然界的可見光僅覆蓋所有可能波譜的一小部分。我們通過計算機演算法，就能夠高效地從普通相機使用的常規RGB顏色模型中重建出高光譜的圖像」，Ben-Gurion大學計算機科學研究院的院長、跨學科計算視覺實驗室主任Ohad Ben-Shahar教授這樣介紹。
而他們所開發的這款高光譜成像軟體，可以直接安裝在普通的智能手機，從而快速、低成本「變出」一個高光譜相機。
根據一份2017年1月的報告顯示，到2021年，全球的高光譜成像系統的市場將預計達到127.1億美元價值。
| 左起：Ohad Ben-Shahar教授和他的博士生Boaz Arad
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|資料來源：http://new.qq.com/omn/20180309/20180309A0JNEO.html
https://www.timesofisrael.com/israeli-researchers-develop-infrared-film-for-smartphones-self-driving-cars/
http://www.jpost.com/HEALTH-SCIENCE/New-worlds-BGU-scientists-improve-camera-software-542266
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