【中国电信柯瑞文：实施“云改数转”战略 融合共生加快5G推广】8月31日，因疫情而延期的2021世界5G大会在北京亦庄重启大幕，在 “2021世界5G大会”主论坛上，中国电信董事长柯瑞文发表了《聚力融合共生，共助5G扬帆》的主题演讲，分享了中国电信推进5G高质量发展的探索和融合创新实践。
两年前世界5G大会召开时，恰逢我国5G启动，为产业界发出了一道“动员令”。如今，在产业界的共同努力下，5G建设与产业按下快进键，发展突飞猛进。本届大会的主题是“5G深耕，共融共生”，柯瑞文讲道：这个主题与5G当前发展阶段的实际非常契合。经过2年来的商用， 5G网络覆盖日趋完善，终端快速普及，应用不断丰富，已经进入了5G深耕，共融共生的新阶段。
云改数转，加速5G赋能千行百业
“云改数转”战略的本质是以客户为中心的改革与发展，柯瑞文介绍，中国电信正在实施“云改数转”战略，着力打造“服务型、科技型、安全型”企业，坚持以新发展理念引领5G发展，把满足客户需求、提升客户体验作为5G发展的出发点和落脚点，“5G好不好，用户说了算”。
正是基于以人民为中心的发展思想，积极践行新发展理念，中国电信这一年来在5G高质量发展上交出了一份优秀的答卷。
在5G建设上，中国电信与中国联通全面开展5G共建共享，建成全球首张、规模最大的5G SA共建共享商用网络，截至今年7月底，中国电信与中国联通的5G共享基站已经达到47.8万座，实现全国地级以上城市市区、发达县城的室外5G信号基本连续覆盖，预计每年可节约用电120亿度、二氧化碳减排377万吨。双碳目标显著改善，成本效益进一步释放。
同时，中国电信提升5G运营能力。柯瑞文介绍，中国电信构建了全客户、全产品、全渠道的数字化营销服务体系，统一云网调度和基础设施管理能力，快速推进新型基础设施建设。
在继续加大5G网络建设的基础上，中国电信不断提升5G应用价值。面向个人和家庭，中国电信重点打造天翼超高清、天翼云游戏和天翼云VR/AR等5G特色应用，为家庭用户优先提供千兆5G、千兆光宽、千兆WiFi等家庭应用。面向政企用户，中国电信坚持5G+DICT协同发展，形成了矿山、钢铁、电子、化工、港口、医疗等领域诸多可复制、可推广的标杆项目。本届大会上，中国电信展台展出了5G赋能智慧医疗的真实案例。中国电信打造5G云门会诊、5G云超声等系列5G远程云诊疗产品，成功助力北京积水潭医院开展50余例5G骨科远程手术，有力推动优质医疗资源下沉。
推进5G行业应用落地，不能仅仅依靠一家企业。柯瑞文指出，中国电信做强5G生态体系，开放数字化原子能力千余项，打造了5G产业创新联盟、5G融合应用开放实验室等产业创新生态体系。据悉，中国电信联合清华大学、紫金山实验室等机构，正开展5G安全、5G网元操作系统等联合研究创新。
科技创新引领5G高质量发展
坚持5G自主创新是企业发展主旋律，中国电信既注重标准的国际引领，也注重产业层面的开发创新。
在5G科技创新上，中国电信大力推进5G核心技术革新和自主研发， 2020年6月牵头制定《5G SA部署指南》，于2020年底率先实现5G SA规模商用，引领5G在SA的战略部署。同时，中国电信主导制定“三朵云”5G架构、超级上行等多项国际标准，在3GPP R16标准中，中国电信主导制定了10项技术标准，授权超过30个专利。据柯瑞文介绍，中国电信主导的无线网络标准在全球运营商中排名第一。
在产品研发方面，中国电信以5G为抓手，自主研发了轻量级UPF、MEC平台、小基站等产品，建立核心技术自主掌控的产品体系，走在了国内运营商的前列。本届大会上，中国电信“创新驱动，共享共赢”展区，带来了天翼云终端、天翼云AI、5G定制网、轻量级UPF等亮点产品，其中轻量级边缘网关UPF是目前业界唯一一款5GC全兼容产品，可有效降低垂直行业5G定制网成本。
在5G安全保障上，中国电信自主研发了具有全网覆盖能力的“云堤”网络防护平台，正在加快打造量子密话、安全专线、安全管家等一系列安全产品和服务。在“智慧升级，安全可信”展区，中国电信展出了等保助手、可信通信、量子密话、量子视频会议等众多安全产品，有效解决诈骗电话、骚扰电话等信息安全隐患。
云网融合持续夯实数字经济基石
自5G商用以来，中国电信加快推进云网融合步伐，积极构建新型云网基础设施，为5G发展提供良好的网络基础，柯瑞文指出，在当前5G深耕，共融共生的新阶段，仍然要坚持和发扬好的做法和经验，重点要做好三方面工作：
首先，加快应用推广，快速形成规模。未来5G应用更广阔的空间则在B端用户。在政企市场客户方面，目前中国电信的政企客户数达到1302万家。柯瑞文指出，中国电信已实现重点行业头部客户的5G应用覆盖，下一步将通过多元化的5G行业平台，加快行业标杆案例的规模复制推广，推进5G与各行各业的深度融合，同时为家庭和个人用户提供灵活多样、品质体验、安全可靠的数字生活产品。
其次，加强云网融合，夯实数字化底座。5G时代就是云和网相互融合的时代。在柯瑞文看来，只有将“云、网、边、端、安、用”等数字化要素和AI、物联网等新兴信息技术深度融合，打造云网融合的安全、绿色新型信息基础设施，才能提升一体化解决方案能力，满足不同行业应用场景的定制化需求。据介绍，中国电信将通过集中攻关云网关键核心技术，加强自主可控；通过云化、虚拟化和服务化，打造高效便捷、开放安全、智能泛在的数字化底座；积极践行双碳行动计划，全面推进云网基础设施运营低碳转型，全面助力产业链、供应链和全社会的绿色发展。
再次，加强共融共生，打好“团体赛”。5G应用涉及经济社会方方面面，发展有其复杂性和系统性，需要各方积极协同推进。据悉，中国电信将通过推进行业内共融共生，产业链共融共生，与客户共融共生三方面举措加快推进5G商用步伐。
值得一提的是，中国电信近日在上交所主板正式上市，上市募集的资金将重点用于5G产业互联网建设、云网融合新型基础设施建设和科技创新研发。柯瑞文强调，“我们将以A股上市为大平台、总抓手，守正创新，开拓升级，与产业各界共同努力，携手创造5G的美好未来，为数字中国建设谱写华丽篇章。”https://t.cn/A6Iu9Xcv
两年前世界5G大会召开时，恰逢我国5G启动，为产业界发出了一道“动员令”。如今，在产业界的共同努力下，5G建设与产业按下快进键，发展突飞猛进。本届大会的主题是“5G深耕，共融共生”，柯瑞文讲道：这个主题与5G当前发展阶段的实际非常契合。经过2年来的商用， 5G网络覆盖日趋完善，终端快速普及，应用不断丰富，已经进入了5G深耕，共融共生的新阶段。
云改数转，加速5G赋能千行百业
“云改数转”战略的本质是以客户为中心的改革与发展，柯瑞文介绍，中国电信正在实施“云改数转”战略，着力打造“服务型、科技型、安全型”企业，坚持以新发展理念引领5G发展，把满足客户需求、提升客户体验作为5G发展的出发点和落脚点，“5G好不好，用户说了算”。
正是基于以人民为中心的发展思想，积极践行新发展理念，中国电信这一年来在5G高质量发展上交出了一份优秀的答卷。
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同时，中国电信提升5G运营能力。柯瑞文介绍，中国电信构建了全客户、全产品、全渠道的数字化营销服务体系，统一云网调度和基础设施管理能力，快速推进新型基础设施建设。
在继续加大5G网络建设的基础上，中国电信不断提升5G应用价值。面向个人和家庭，中国电信重点打造天翼超高清、天翼云游戏和天翼云VR/AR等5G特色应用，为家庭用户优先提供千兆5G、千兆光宽、千兆WiFi等家庭应用。面向政企用户，中国电信坚持5G+DICT协同发展，形成了矿山、钢铁、电子、化工、港口、医疗等领域诸多可复制、可推广的标杆项目。本届大会上，中国电信展台展出了5G赋能智慧医疗的真实案例。中国电信打造5G云门会诊、5G云超声等系列5G远程云诊疗产品，成功助力北京积水潭医院开展50余例5G骨科远程手术，有力推动优质医疗资源下沉。
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科技创新引领5G高质量发展
坚持5G自主创新是企业发展主旋律，中国电信既注重标准的国际引领，也注重产业层面的开发创新。
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在5G安全保障上，中国电信自主研发了具有全网覆盖能力的“云堤”网络防护平台，正在加快打造量子密话、安全专线、安全管家等一系列安全产品和服务。在“智慧升级，安全可信”展区，中国电信展出了等保助手、可信通信、量子密话、量子视频会议等众多安全产品，有效解决诈骗电话、骚扰电话等信息安全隐患。
云网融合持续夯实数字经济基石
自5G商用以来，中国电信加快推进云网融合步伐，积极构建新型云网基础设施，为5G发展提供良好的网络基础，柯瑞文指出，在当前5G深耕，共融共生的新阶段，仍然要坚持和发扬好的做法和经验，重点要做好三方面工作：
首先，加快应用推广，快速形成规模。未来5G应用更广阔的空间则在B端用户。在政企市场客户方面，目前中国电信的政企客户数达到1302万家。柯瑞文指出，中国电信已实现重点行业头部客户的5G应用覆盖，下一步将通过多元化的5G行业平台，加快行业标杆案例的规模复制推广，推进5G与各行各业的深度融合，同时为家庭和个人用户提供灵活多样、品质体验、安全可靠的数字生活产品。
其次，加强云网融合，夯实数字化底座。5G时代就是云和网相互融合的时代。在柯瑞文看来，只有将“云、网、边、端、安、用”等数字化要素和AI、物联网等新兴信息技术深度融合，打造云网融合的安全、绿色新型信息基础设施，才能提升一体化解决方案能力，满足不同行业应用场景的定制化需求。据介绍，中国电信将通过集中攻关云网关键核心技术，加强自主可控；通过云化、虚拟化和服务化，打造高效便捷、开放安全、智能泛在的数字化底座；积极践行双碳行动计划，全面推进云网基础设施运营低碳转型，全面助力产业链、供应链和全社会的绿色发展。
再次，加强共融共生，打好“团体赛”。5G应用涉及经济社会方方面面，发展有其复杂性和系统性，需要各方积极协同推进。据悉，中国电信将通过推进行业内共融共生，产业链共融共生，与客户共融共生三方面举措加快推进5G商用步伐。
值得一提的是，中国电信近日在上交所主板正式上市，上市募集的资金将重点用于5G产业互联网建设、云网融合新型基础设施建设和科技创新研发。柯瑞文强调，“我们将以A股上市为大平台、总抓手，守正创新，开拓升级，与产业各界共同努力，携手创造5G的美好未来，为数字中国建设谱写华丽篇章。”https://t.cn/A6Iu9Xcv
【“欺诈”与“反欺诈”[并不简单]高福团队揭示恶性疟原虫与人体免疫细胞博弈的“猫鼠游戏”】病原与人们免疫系统的关系就像猫鼠游戏，“猫”需要监视并跟踪“老鼠”的轨迹来抵制病原入侵。在这场博弈中，狡猾的病原会使出各种手段以图蒙蔽免疫系统的监视破坏人体，而免疫系统也会见招拆招进化出对应策略。
在8月24日发表于《细胞报告》的一项研究https://t.cn/A6IjAYy9中，中国科学院院士高福团队就揭示了这样一只狡猾的老鼠——恶性疟原虫免疫逃逸的分子机制以及宿主的反制策略，为抗疟疾药物的开发及疫苗设计提供了理论依据。
博弈：“瞒天过海”V.S.“蛛丝马迹”
疟疾是一种由疟原虫引起，经雌性按蚊叮咬传播的虫媒传染病。其感染主要表现为寒战、发热、贫血等临床症状，严重时导致死亡，是严重威胁人类健康的一种疾病。
今年6月底，世界卫生组织宣布中国为无疟疾国家，这也使得全球无疟疾的国家达到40个。不过，在全世界范围内，疟疾依然在对人类造成不可忽视的影响。据WHO统计，2019年全球有2.29亿疟疾病例，死亡人数高达40.9万。
“科学家已经发现，有六种疟原虫可致人类疾病，其中恶性疟原虫是致死性最高、造成恶性疟疾的致病疟原虫。”文章共同通讯作者、中国科学院北京生命科学研究院副研究员宋豪在接受《中国科学报》采访时说。
他解释说，恶性疟原虫感染红细胞后可表达多种蛋白如PfEMP1、STEVOR和RIFIN等，就像“烟幕弹”一样，这些蛋白表达到红细胞表面会帮助疟原虫“瞒天过海”，逃避宿主的免疫监视。
有欺诈就有反欺诈。近年来，科学家已在疟疾患者体内分离到公共抗体，这类抗体通过“蛛丝马迹”——插入的LAIR1胞外段片段（LAIR1Ab，均出现不同突变），识别被感染红细胞表面表达的RIFIN蛋白。
“LAIR1是一种在NK细胞、T细胞等多种免疫细胞表面表达的免疫抑制性受体。RIFIN蛋白是目前已知的恶性疟原虫中最大的多变抗原家族，每个疟原虫基因组编码150-200个rif基因。”论文共同通讯作者、中科院微生物所研究员齐建勋说，“这些RIFIN成员如何与LAIR1结合？有LAIR1Ab片段插入的抗体如何发挥作用？这些成为亟待解决的科学问题。”
针对这些问题，高福、宋豪、齐建勋等从分子水平阐释了恶性疟原虫RIFIN蛋白与宿主免疫抑制性受体LAIR1的相互作用机制，揭示了恶性疟原虫免疫逃逸的分子机制以及宿主的反制策略。
“这是关于RIFIN与LAIR1相互作用的首次报道，这对该领域具有重要意义。”一位审稿人评论称。
侵袭：“明修栈道”+“暗度陈仓”
疟原虫“瞒天过海”后，如何抑制人体免疫系统？在研究中，作者发现RIFIN蛋白不仅会“明修栈道”，还会“暗度陈仓”，通过不同方式与LAIR1分子相结合，抑制人体免疫机制。
通过解析RIFIN的单体结构以及两个RIFIN成员与LAIR1/LAIR1Ab的复合物结构，研究团队发现，RIFIN蛋白胞外段由保守区和可变区组成，它通过可变区识别LAIR1，并在可变区形成以α螺旋和柔性区为主的类似“瞭望塔”的结构，利用顶部的两个柔性环和一个α螺旋与LAIR1结合。
这个“瞭望塔”结构即RIFIN蛋白连接LAIR1分子的“栈道”。“两个RIFIN成员均靶向LAIR1上相似的结合区域，但结合的角度不同，表明RIFIN不同成员由于序列多样性具有很强的结构可塑性。”齐建勋说。
有意思的是，通过进一步比较RIFIN与LAIR1的相互作用细节，他们发现，RIFIN与LAIR1的结合位点与LAIR1与其天然配体胶原蛋白的结合位点部分重叠，表明RIFIN或能通过模拟胶原蛋白“暗度陈仓”，与LAIR1结合进而抑制免疫细胞的功能。
此外，宋豪表示，有研究发现有些RIFIN分子可与另一种免疫抑制受体LILRB1结合，从而抑制免疫细胞的功能。比较发现，RIFIN成员使用不同的结合位点与LAIR1或者LILRB1进行结合，这一现象进一步表明RIFIN家族成员的多样性。
克敌：增强“亲和”，切断勾连
面对疟原虫的侵袭，抗体如何克敌？在研究中，作者发现抗体插入的LAIR1Ab突变具有“增强亲和力”的分子机制。
高福等发现，RIFIN-LAIR1相互作用可引起LAIR1受体下游的信号活化；而有LAIR1Ab插入的公共抗体，如MGD21、MGM5，可阻断RIFIN引起的LAIR1下游信号的活化。
“这揭示了疟原虫利用RIFIN蛋白和免疫抑制性受体LAIR1相互作用从而实现免疫逃逸。”宋豪解释说，“相反，为了应对疟原虫的感染，宿主产生有LAIR1Ab插入的公共抗体阻断RIFIN-LAIR1相互作用。”
基于此，作者揭示了恶性疟原虫利用被感染红细胞表面的RIFIN蛋白调节宿主免疫细胞功能，阐明了恶性疟原虫的免疫逃逸机制，而宿主通过产生公共抗体进行免疫反制，表明疟原虫与宿主在长期进化过程中产生了基于RIFIN-LAIR1的博弈机制。
“这项研究非常优雅地研究解决了RIFINs如何与LAIR1结合，以及包含LAIR1的抗体如何工作的问题。是一项非常好的结构工作。”另一位审稿人评价说。https://t.cn/A6IjxZ6b
在8月24日发表于《细胞报告》的一项研究https://t.cn/A6IjAYy9中，中国科学院院士高福团队就揭示了这样一只狡猾的老鼠——恶性疟原虫免疫逃逸的分子机制以及宿主的反制策略，为抗疟疾药物的开发及疫苗设计提供了理论依据。
博弈：“瞒天过海”V.S.“蛛丝马迹”
疟疾是一种由疟原虫引起，经雌性按蚊叮咬传播的虫媒传染病。其感染主要表现为寒战、发热、贫血等临床症状，严重时导致死亡，是严重威胁人类健康的一种疾病。
今年6月底，世界卫生组织宣布中国为无疟疾国家，这也使得全球无疟疾的国家达到40个。不过，在全世界范围内，疟疾依然在对人类造成不可忽视的影响。据WHO统计，2019年全球有2.29亿疟疾病例，死亡人数高达40.9万。
“科学家已经发现，有六种疟原虫可致人类疾病，其中恶性疟原虫是致死性最高、造成恶性疟疾的致病疟原虫。”文章共同通讯作者、中国科学院北京生命科学研究院副研究员宋豪在接受《中国科学报》采访时说。
他解释说，恶性疟原虫感染红细胞后可表达多种蛋白如PfEMP1、STEVOR和RIFIN等，就像“烟幕弹”一样，这些蛋白表达到红细胞表面会帮助疟原虫“瞒天过海”，逃避宿主的免疫监视。
有欺诈就有反欺诈。近年来，科学家已在疟疾患者体内分离到公共抗体，这类抗体通过“蛛丝马迹”——插入的LAIR1胞外段片段（LAIR1Ab，均出现不同突变），识别被感染红细胞表面表达的RIFIN蛋白。
“LAIR1是一种在NK细胞、T细胞等多种免疫细胞表面表达的免疫抑制性受体。RIFIN蛋白是目前已知的恶性疟原虫中最大的多变抗原家族，每个疟原虫基因组编码150-200个rif基因。”论文共同通讯作者、中科院微生物所研究员齐建勋说，“这些RIFIN成员如何与LAIR1结合？有LAIR1Ab片段插入的抗体如何发挥作用？这些成为亟待解决的科学问题。”
针对这些问题，高福、宋豪、齐建勋等从分子水平阐释了恶性疟原虫RIFIN蛋白与宿主免疫抑制性受体LAIR1的相互作用机制，揭示了恶性疟原虫免疫逃逸的分子机制以及宿主的反制策略。
“这是关于RIFIN与LAIR1相互作用的首次报道，这对该领域具有重要意义。”一位审稿人评论称。
侵袭：“明修栈道”+“暗度陈仓”
疟原虫“瞒天过海”后，如何抑制人体免疫系统？在研究中，作者发现RIFIN蛋白不仅会“明修栈道”，还会“暗度陈仓”，通过不同方式与LAIR1分子相结合，抑制人体免疫机制。
通过解析RIFIN的单体结构以及两个RIFIN成员与LAIR1/LAIR1Ab的复合物结构，研究团队发现，RIFIN蛋白胞外段由保守区和可变区组成，它通过可变区识别LAIR1，并在可变区形成以α螺旋和柔性区为主的类似“瞭望塔”的结构，利用顶部的两个柔性环和一个α螺旋与LAIR1结合。
这个“瞭望塔”结构即RIFIN蛋白连接LAIR1分子的“栈道”。“两个RIFIN成员均靶向LAIR1上相似的结合区域，但结合的角度不同，表明RIFIN不同成员由于序列多样性具有很强的结构可塑性。”齐建勋说。
有意思的是，通过进一步比较RIFIN与LAIR1的相互作用细节，他们发现，RIFIN与LAIR1的结合位点与LAIR1与其天然配体胶原蛋白的结合位点部分重叠，表明RIFIN或能通过模拟胶原蛋白“暗度陈仓”，与LAIR1结合进而抑制免疫细胞的功能。
此外，宋豪表示，有研究发现有些RIFIN分子可与另一种免疫抑制受体LILRB1结合，从而抑制免疫细胞的功能。比较发现，RIFIN成员使用不同的结合位点与LAIR1或者LILRB1进行结合，这一现象进一步表明RIFIN家族成员的多样性。
克敌：增强“亲和”，切断勾连
面对疟原虫的侵袭，抗体如何克敌？在研究中，作者发现抗体插入的LAIR1Ab突变具有“增强亲和力”的分子机制。
高福等发现，RIFIN-LAIR1相互作用可引起LAIR1受体下游的信号活化；而有LAIR1Ab插入的公共抗体，如MGD21、MGM5，可阻断RIFIN引起的LAIR1下游信号的活化。
“这揭示了疟原虫利用RIFIN蛋白和免疫抑制性受体LAIR1相互作用从而实现免疫逃逸。”宋豪解释说，“相反，为了应对疟原虫的感染，宿主产生有LAIR1Ab插入的公共抗体阻断RIFIN-LAIR1相互作用。”
基于此，作者揭示了恶性疟原虫利用被感染红细胞表面的RIFIN蛋白调节宿主免疫细胞功能，阐明了恶性疟原虫的免疫逃逸机制，而宿主通过产生公共抗体进行免疫反制，表明疟原虫与宿主在长期进化过程中产生了基于RIFIN-LAIR1的博弈机制。
“这项研究非常优雅地研究解决了RIFINs如何与LAIR1结合，以及包含LAIR1的抗体如何工作的问题。是一项非常好的结构工作。”另一位审稿人评价说。https://t.cn/A6IjxZ6b
第五零四天，我们能看到光，是因为物体发出了电磁辐射，这种辐射向我们的大脑发出信号后，我们就看到了不同颜色的光线。
但为什么我们只能看到红色到紫色，也就是400到700纳米的光呢？而其它那么大波长范围的我们都视而不见？
看到光是电磁辐射的化学效应
电磁辐射有物理效应和化学效应，我们首先需要搞清楚，我们看到光究竟是哪种效应在起作用。
电磁辐射的物理效应包括加热物体和产生压力，这两个效应都非常微弱。比如光的压力可以制作光帆飞船，虽然力量非常弱小，但持续不断的加速却可以让它达到十分之一光速，从而在40年内到达离我们最近的恒星系，而即使用现在最快的飞船，也要十多万年。
显然电磁辐射不是通过物理效应来让我们看到物体的，而应该是通过引起分子的化学变化，将这些变化的信号传递到神经系统，来让我们感知光线，这就是视觉的基本工作原理。
视觉的光化学作用发生在哪里？
这种作用发生在人眼的视网膜中。视网膜里含有感光细胞，包括视杆细胞、视锥细胞和视网膜神经节细胞，这就是发生魔法的地方。
人类视网膜里共有约600万视锥细胞和1.25亿视杆细胞。
视锥细胞在比较亮的环境下工作，可以分辨颜色。
视杆细胞在比较暗的环境下工作，分辨率较低，而且不能分辨颜色。
简单来说，锥状的视锥细胞分辨光线颜色，像杆子一样的视杆细胞感知光线强弱。
人类和高等灵长类等动物有三种不同的视锥细胞，其它哺乳动物则缺少红色的视锥细胞，所以对颜色的分辨能力就比较差。比如猫只能分辨蓝绿色调，狗只能分辨黄蓝色调。
一些人缺乏红色、蓝色或绿色的视锥细胞，于是就形成了不同的色盲，他们看到的世界大抵就和猫狗看到的差不多。
你可能已油然而生一种优越感了，原来越高等的动物视锥细胞越多，越能看到更丰富的世界。
但鸟儿马上就来打你脸了：我们有四种视锥细胞，可以看到紫外线；
鸽子和蝴蝶：切！我们有5种；
皮皮虾：我12种，还能看到偏振光，我骄傲了吗？
扯得有点远了。
视觉是如何产生的？
视杆细胞和视锥细胞将感受到的光转化为神经信号，被视网膜上的其它神经细胞处理后，转变为视网膜神经节细胞的动作电位，通过视神经管传入大脑，导致视觉冲动，传送到大脑皮质的视觉中枢产生视觉。
这里的关键就是动作电位的产生，光是如何导致动作电位产生的呢？
每个视锥细胞暴露在光线之下的部分，都充满了含有光敏分子的视蛋白，以及连接在一起的11-顺式视黄醛，两者一起组成视色素。
当有合适能量的光落在分子上时，11-顺式视黄醛吸收光子后异构为全反式视黄醛，激活视紫红质，启动对大脑的神经脉冲，从而产生一系列下游反应形成视觉。
到这里你可能已看到“我们为什么只能看到红色到紫色的光”这个问题的关键了，只有合适能量的光，能够在视网膜上实现11-顺式视黄醛的顺反异构，那么这些光的波长是多少呢？
顺反异构本质上是一种电子跃迁，这种跃迁比旋转跃迁和振动跃迁具有更高的能量，而典型有机分子的跃迁能只有几个ev量级。所以只要知道视觉化学效应中存在电子跃迁，我们就可以马上说，可见光谱的波长应该在几百纳米左右。
那为什么恰好是400到700纳米呢？
这是11-顺式视黄醛的特定吸收光谱，而视黄醛是受视蛋白影响的，所以这个问题就变成，我们的视网膜是如何得到只吸收这个波长范围的视蛋白的？或者说，我们是如何得到这个波长范围内的感光分子的?
这是因为，要想探测给定波长的光，这些波长的光就需要足够多，阳光中大部分紫外线都被大气吸收了，落入我们眼睛的大部分能量都在可见光到红外区域，因而我们有理由相信，眼睛将会进化来看到从可见光到近红外的波长段。
但这并不是全部，动物眼睛的基本进化发生在阳光下的水中，而且我们眼球内部的玻璃体99%都是水，这意味着光线必须要穿过水才能为我们所见，而水在可见光波长范围内只有一个狭窄的透明窗口，所以眼睛自然进化为具有适合可见光范围的感光系统，进化正是找到并利用了水的这一bug。
所以“为什么我们只能看到从红色到紫色的可见光”的最终答案就是，它是由11-顺式视黄醛顺反异构的电子跃迁决定的，和各种光是否能穿过大气，穿过水有关。只有这一波段的光适合这三种视锥细胞中11-顺式视黄醛的吸收，所以我们的眼睛进化成了可以看到从红色到紫色的可见光。综合来说，这是由进化、阳光、大气和水决定的。只有这一波长段的光，能穿透大气、水，引发我们眼中视蛋白的反应。
而其它动物的视锥细胞和我们有所不同，对不同波长的光敏感不同，所以和我们的“可见光”也有所不同，特别是四色、五色视觉，尤其是皮皮虾的12色，我真的很好奇，它们眼中的可见光究竟是什么样子的呢？
这篇文章主要内容来自埃因霍温科技大学纳米光子学博士后研究员Raziman T.V的观点，参考了维基百科中相关词条的解释，Raziman也说自己只研究纳米光子学，并非生物学和化学专业，请学科专家指正。本人也非这个专业，只是觉得好奇，根据自己的理解写了这篇文章，可能还有表达不准确甚至错误的地方，仅作参考。
但为什么我们只能看到红色到紫色，也就是400到700纳米的光呢？而其它那么大波长范围的我们都视而不见？
看到光是电磁辐射的化学效应
电磁辐射有物理效应和化学效应，我们首先需要搞清楚，我们看到光究竟是哪种效应在起作用。
电磁辐射的物理效应包括加热物体和产生压力，这两个效应都非常微弱。比如光的压力可以制作光帆飞船，虽然力量非常弱小，但持续不断的加速却可以让它达到十分之一光速，从而在40年内到达离我们最近的恒星系，而即使用现在最快的飞船，也要十多万年。
显然电磁辐射不是通过物理效应来让我们看到物体的，而应该是通过引起分子的化学变化，将这些变化的信号传递到神经系统，来让我们感知光线，这就是视觉的基本工作原理。
视觉的光化学作用发生在哪里？
这种作用发生在人眼的视网膜中。视网膜里含有感光细胞，包括视杆细胞、视锥细胞和视网膜神经节细胞，这就是发生魔法的地方。
人类视网膜里共有约600万视锥细胞和1.25亿视杆细胞。
视锥细胞在比较亮的环境下工作，可以分辨颜色。
视杆细胞在比较暗的环境下工作，分辨率较低，而且不能分辨颜色。
简单来说，锥状的视锥细胞分辨光线颜色，像杆子一样的视杆细胞感知光线强弱。
人类和高等灵长类等动物有三种不同的视锥细胞，其它哺乳动物则缺少红色的视锥细胞，所以对颜色的分辨能力就比较差。比如猫只能分辨蓝绿色调，狗只能分辨黄蓝色调。
一些人缺乏红色、蓝色或绿色的视锥细胞，于是就形成了不同的色盲，他们看到的世界大抵就和猫狗看到的差不多。
你可能已油然而生一种优越感了，原来越高等的动物视锥细胞越多，越能看到更丰富的世界。
但鸟儿马上就来打你脸了：我们有四种视锥细胞，可以看到紫外线；
鸽子和蝴蝶：切！我们有5种；
皮皮虾：我12种，还能看到偏振光，我骄傲了吗？
扯得有点远了。
视觉是如何产生的？
视杆细胞和视锥细胞将感受到的光转化为神经信号，被视网膜上的其它神经细胞处理后，转变为视网膜神经节细胞的动作电位，通过视神经管传入大脑，导致视觉冲动，传送到大脑皮质的视觉中枢产生视觉。
这里的关键就是动作电位的产生，光是如何导致动作电位产生的呢？
每个视锥细胞暴露在光线之下的部分，都充满了含有光敏分子的视蛋白，以及连接在一起的11-顺式视黄醛，两者一起组成视色素。
当有合适能量的光落在分子上时，11-顺式视黄醛吸收光子后异构为全反式视黄醛，激活视紫红质，启动对大脑的神经脉冲，从而产生一系列下游反应形成视觉。
到这里你可能已看到“我们为什么只能看到红色到紫色的光”这个问题的关键了，只有合适能量的光，能够在视网膜上实现11-顺式视黄醛的顺反异构，那么这些光的波长是多少呢？
顺反异构本质上是一种电子跃迁，这种跃迁比旋转跃迁和振动跃迁具有更高的能量，而典型有机分子的跃迁能只有几个ev量级。所以只要知道视觉化学效应中存在电子跃迁，我们就可以马上说，可见光谱的波长应该在几百纳米左右。
那为什么恰好是400到700纳米呢？
这是11-顺式视黄醛的特定吸收光谱，而视黄醛是受视蛋白影响的，所以这个问题就变成，我们的视网膜是如何得到只吸收这个波长范围的视蛋白的？或者说，我们是如何得到这个波长范围内的感光分子的?
这是因为，要想探测给定波长的光，这些波长的光就需要足够多，阳光中大部分紫外线都被大气吸收了，落入我们眼睛的大部分能量都在可见光到红外区域，因而我们有理由相信，眼睛将会进化来看到从可见光到近红外的波长段。
但这并不是全部，动物眼睛的基本进化发生在阳光下的水中，而且我们眼球内部的玻璃体99%都是水，这意味着光线必须要穿过水才能为我们所见，而水在可见光波长范围内只有一个狭窄的透明窗口，所以眼睛自然进化为具有适合可见光范围的感光系统，进化正是找到并利用了水的这一bug。
所以“为什么我们只能看到从红色到紫色的可见光”的最终答案就是，它是由11-顺式视黄醛顺反异构的电子跃迁决定的，和各种光是否能穿过大气，穿过水有关。只有这一波段的光适合这三种视锥细胞中11-顺式视黄醛的吸收，所以我们的眼睛进化成了可以看到从红色到紫色的可见光。综合来说，这是由进化、阳光、大气和水决定的。只有这一波长段的光，能穿透大气、水，引发我们眼中视蛋白的反应。
而其它动物的视锥细胞和我们有所不同，对不同波长的光敏感不同，所以和我们的“可见光”也有所不同，特别是四色、五色视觉，尤其是皮皮虾的12色，我真的很好奇，它们眼中的可见光究竟是什么样子的呢？
这篇文章主要内容来自埃因霍温科技大学纳米光子学博士后研究员Raziman T.V的观点，参考了维基百科中相关词条的解释，Raziman也说自己只研究纳米光子学，并非生物学和化学专业，请学科专家指正。本人也非这个专业，只是觉得好奇，根据自己的理解写了这篇文章，可能还有表达不准确甚至错误的地方，仅作参考。
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