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我“天真年少”的时候，总喜欢幻想自己有一些奇怪的超能力，比如随时隐身，自由变形等等。但说实话，我从来没有想过让自己的皮肤变透明。如果这是一种超能力，那听上去可太奇怪了，而且好像没什么用。

但换个角度来看，对医生来说，这可大有用处。从古至今，想要知道一个人的体内发生了什么，从来都不(bù)是(shì)一(yī)件(jiàn)容(róng)易(yì)的(de)事(shì)儿(ér)。比(bǐ)如(rú)如(rú)果(guǒ)能(néng)把(bǎ)我(wǒ)们(men)肚(dù)子(zi)上(shàng)的(de)一(yī)块(kuài)皮(pí)肤(fū)变(biàn)透(tòu)明(míng)，或(huò)许(xǔ)就(jiù)能(néng)免(miǎn)于(yú)手(shǒu)术(shù)，甚(shén)至(zhì)不(bù)需(xū)要(yào)借(jiè)助(zhù)昂(áng)贵(guì)的(de)成(chéng)像(xiàng)仪(yí)器(qì)，轻(qīng)松(sōng)看(kàn)穿(chuān)我(wǒ)们(men)体(tǐ)内(nèi)的(de)情(qíng)况(kuàng)。

最(zuì)近(jìn)，科(kē)学(xué)家(jiā)发(fā)现(xiàn)，把(bǎ)一(yī)种(zhǒng)混(hùn)合(hé)物(wù)涂(tu)在(zài)活(huó)小(xiǎo)鼠(shǔ)的不同身体部位时，就会让这些地方变透明。不要以为这是什么难得一见的试剂，这种混合物只需要两种再常见不过的物质，水和柠檬黄，也就是一种再常见不过的食用色素。让我们一起来看看这项发表在《科学》杂志上的开创性研究。

为了了解透明，我们先来说说“不透明”。我们都知道，大多数动物的身体都不是透明的，比较著名的透明动物有水母、斑马鱼、玻璃蛙。而我们的身体之所以不透明，主要是因为皮肤组织是一种散射介质，它可以散射光，让照在我们身上的光在不同方向上被反射出去，而无法直接穿过去。

这种散射效应和人体组织的成分有关。我们的身体有许多不同的成分，比如水、脂质、蛋白质等等。这些成分都有不一样的折射率，它们会以不同的方式减缓光在它们之中的传播速度。比如，对可见光来说，水的折射率大概是1.33，而脂质和蛋白质就要更高一些。

在大多数组织中，这些折射率各不相同的成分紧密结合，可见光在穿过时就会发生散射。也正是这种散射效应，让我们觉得它是不透明的。

那么反过来想，想要让活体组织变透明，就得让光能穿过去。而想要光畅通无(wú)阻(zǔ)地(de)穿(chuān)过(guò)，关键就(jiù)在(zài)于(yú)找(zhǎo)到(dào)一(yī)种(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)来(lái)减(jiǎn)少(shǎo)不(bù)同(tóng)成(chéng)分(fēn)的(de)折(zhé)射(shè)率(lǜ)差(chà)异(yì)。

有(yǒu)了(le)这(zhè)个(gè)基(jī)本(běn)思(sī)路，研(yán)究(jiū)人(rén)员(yuán)又(yòu)找(zhǎo)到(dào)了(le)一(yī)个(gè)重(zhòng)要(yào)的(de)光(guāng)学(xué)概(gài)念(niàn)。有(yǒu)一(yī)个(gè)数(shù)学(xué)方(fāng)程(chéng)，被(bèi)称(chēng)为(wèi)克(kè)拉(lā)默(mò)斯(sī)-克(kè)勒(lēi)尼(ní)希(xī)关系(xì)。它(tā)描(miáo)述(shù)了(le)一(yī)种(zhǒng)材(cái)料(liào)的(de)光吸收与折射率之间的关系。它告诉我们，材料和不同颜色的光之间的互动其实有一种微妙的联系，如果一种材料吸收了更多某种颜色的光，这会改变另一种颜色通过材料的方式。

这并不是一个新发现的方程，几十年前科学家已经注意到了这种关系。而这项新研究就是对这个方程的全新应用。

研究人员选择了一种相当常见、相对安全的食用色素——柠檬(méng)黄(huáng)。它(tā)能(néng)吸(xī)收(shōu)大(dà)部(bù)分(fēn)的(de)可(kě)见(jiàn)光(guāng)，尤(yóu)其(qí)能(néng)吸(xī)收(shōu)蓝(lán)光(guāng)和(hé)紫(zǐ)外(wài)光(guāng)。如(rú)果(guǒ)有(yǒu)机(jī)会(huì)你(nǐ)可(kě)以(yǐ)做(zuò)个(gè)小(xiǎo)实(shí)验(yàn)：当(dāng)将(jiāng)柠(níng)檬(méng)黄(huáng)在(zài)水(shuǐ)中(zhōng)溶(róng)解(jiě)的(de)时(shí)候(hou)，会(huì)产(chǎn)生(shēng)一(yī)种(zhǒng)特(tè)有(yǒu)的(de)橙(chéng)红(hóng)色(sè)。这(zhè)是(shì)因(yīn)为(wèi)可(kě)见(jiàn)光(guāng)的(de)蓝(lán)色(sè)部(bù)分(fēn)被(bèi)吸(xī)收(shōu)了(le)，只(zhǐ)留(liú)下(xià)了(le)橙(chéng)色(sè)到(dào)红(hóng)色(sè)的(de)部(bù)分(fēn)。

根(gēn)据(jù)克(kè)拉(lā)默(mò)斯(sī)-克(kè)勒(lēi)尼(ní)希(xī)关系(xì)，蓝(lán)光(guāng)的(de)吸(xī)收(shōu)，会(huì)让(ràng)水(shuǐ)对(duì)红(hóng)光(guāng)的(de)折(zhé)射(shè)率(lǜ)从(cóng)1.33升(shēng)高(gāo)到(dào)大(dà)约(yuē)1.45。不(bù)要(yào)小(xiǎo)瞧(qiáo)这(zhè)一(yī)点(diǎn)的(de)升(shēng)高(gāo)，它(tā)恰(qià)好(hǎo)达(dá)到(dào)了(le)和(hé)脂(zhī)质(zhì)和(hé)蛋(dàn)白(bái)质(zhì)的(de)折(zhé)射(shè)率(lǜ)差(chà)不(bù)多(duō)的(de)数(shù)值(zhí)。这(zhè)样(yàng)一(yī)来(lái)，红(hóng)光(guāng)就(jiù)不(bù)会(huì)再(zài)像(xiàng)之(zhī)前(qián)那(nà)样(yàng)被(bèi)散(sàn)射(shè)了(le)，整(zhěng)个(gè)组(zǔ)织(zhī)就(jiù)好(hǎo)像(xiàng)是(shì)一(yī)种(zhǒng)单(dān)一(yī)成(chéng)分(fēn)的(de)均(jūn)匀(yún)材(cái)料(liào)，看(kàn)上(shàng)去(qù)也(yě)就(jiù)透(tòu)明(míng)了(le)。

研(yán)究(jiū)人(rén)员(yuán)将(jiāng)含(hán)有(yǒu)柠(níng)檬(méng)黄(huáng)的(de)溶(róng)液(yè)涂(tu)抹(mǒ)在(zài)小(xiǎo)鼠(shǔ)身(shēn)体(tǐ)的(de)不(bù)同(tóng)部(bù)位(wèi)，果(guǒ)然(rán)产(chǎn)生(shēng)了(le)神(shén)奇(qí)的(de)效(xiào)果(guǒ)。涂(tu)到(dào)小(xiǎo)鼠(shǔ)的(de)头(tóu)皮(pí)上(shàng)，他(tā)们(men)能(néng)看(kàn)到(dào)小(xiǎo)鼠(shǔ)脑(nǎo)中(zhōng)的(de)血(xuè)管(guǎn)；涂(tu)在腹部，就能看见肠道；涂在四肢上，就能看到四肢的肌肉纤维。

而一旦染料完全扩散到皮肤中，皮肤就会变得透明。这个过程完全是无创的，也就是(shì)说(shuō)，不需要任何手术。而且这个过程是可逆的，只要冲洗掉残留的染料，或者等到染料经过代谢、通过尿液排出体外，皮肤就会恢复如常。完全不用担心不必要的“隐私泄露”！

研究人员相信，这种染料可以在生物医学研究中大展身手。我们知道，我们没法拿显微镜这样的光学设备直接研究活体的人或动物，因为我们是不透明的，光穿不过去。这项新发现也许可以帮助组织变得透明，让科学家详细观察活体的动态过程，颠覆生物学中的光学成像研究。

目前，这项研究还仅仅在小鼠身上进行过。严格来说，我们还不知道它在人类皮肤上的效果。毕竟，人类皮肤比小鼠的要厚10倍，到底需要多少剂量，或者用怎么样的递送方法，才能让人的皮肤变透明(míng)，这(zhè)些(xiē)都(dōu)是(shì)很(hěn)现实的问题。此外，虽然柠檬黄的确相对安全，但它仍然可能存在一定的健康风险，比如过敏。

研究人员正在努力改进这项技术。下一步，他们希望了解多少剂量在人体组织中最有效，同时也希望尝试更多分子，也许就能找到比柠檬黄更好的物(wù)质(zhì)。我(wǒ)们(men)拭目以待！

本文为·创作培育计划扶持作品

作者名称： 吕同舟

审核：梁前进 北京师范大学生命科学学院 教授

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司