我(wǒ)“天(tiān)真(zhēn)年(nián)少(shǎo)”的(de)时(shí)候(hou)，总(zǒng)喜(xǐ)欢(huan)幻(huàn)想(xiǎng)自(zì)己(jǐ)有(yǒu)一(yī)些(xiē)奇(qí)怪(guài)的(de)超(chāo)能(néng)力(lì)，比(bǐ)如(rú)随(suí)时(shí)隐(yǐn)身(shēn)，自(zì)由(yóu)变(biàn)形(xíng)等(děng)等(děng)。但(dàn)说(shuō)实(shí)话(huà)，我(wǒ)从(cóng)来(lái)没(méi)有(yǒu)想(xiǎng)过(guò)让(ràng)自(zì)己(jǐ)的(de)皮(pí)肤(fū)变(biàn)透(tòu)明(míng)。如(rú)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，从来都不是一件容易的事儿。比如如果能把我们肚子上的一块皮肤变透明，或许就能免于手术，甚至不需要借助昂贵的成像仪器，轻松看穿我们体内的情况。

最近，科学家发现，把一种混合物涂在活小鼠的不同身体部位时，就会让这些地方变(biàn)透(tòu)明(míng)。不(bù)要(yào)以(yǐ)为(wèi)这(zhè)是(shì)什(shén)么(me)难(nán)得(de)一(yī)见(jiàn)的(de)试(shì)剂(jì)，这(zhè)种(zhǒng)混(hùn)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(zài)常(cháng)见(jiàn)不(bù)过(guò)的(de)食(shí)用(yòng)色(sè)素(sù)。让(ràng)我(wǒ)们(men)一(yī)起(qǐ)来(lái)看(kàn)看(kàn)这(zhè)项(xiàng)发(fā)表(biǎo)在(zài)《科(kē)学(xué)》杂(zá)志(zhì)上(shàng)的(de)开(kāi)创(chuàng)性(xìng)研(yán)究(jiū)。

为(wèi)了(le)了(le)解(jiě)透(tòu)明(míng)，我(wǒ)们(men)先(xiān)来(lái)说(shuō)说(shuō)“不(bù)透(tòu)明(míng)”。我(wǒ)们(men)都(dōu)知(zhī)道(dào)，大(dà)多(duō)数(shù)动(dòng)物(wù)的(de)身(shēn)体(tǐ)都(dōu)不(bù)是(shì)透(tòu)明(míng)的(de)，比(bǐ)较(jiào)著(zhe)名的(de)透(tòu)明(míng)动(dòng)物(wù)有(yǒu)水(shuǐ)母(mǔ)、斑(bān)马(mǎ)鱼(yú)、玻(bō)璃(lí)蛙(wā)。而(ér)我(wǒ)们(men)的(de)身(shēn)体(tǐ)之(zhī)所(suǒ)以(yǐ)不(bù)透(tòu)明(míng)，主要(yào)是(shì)因(yīn)为(wèi)皮(pí)肤(fū)组(zǔ)织(zhī)是(shì)一(yī)种(zhǒng)散(sàn)射(shè)介(jiè)质(zhì)，它(tā)可(kě)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(qù)。而(ér)想(xiǎng)要(yào)光(guāng)畅(chàng)通(tōng)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。它描述了一种材料的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——柠檬黄。它能吸收大部分的可见光，尤其能吸收蓝光和紫外光。如果有机会你可以做个小实验：当将柠檬黄在水中溶解的时候，会产生一种特有的橙红色。这是因为可(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)白质的折射率差不多的数值。这样一来，红光就不会再像之前那样被(bèi)散(sàn)射(shè)了(le)，整(zhěng)个(gè)组(zǔ)织(zhī)就(jiù)好(hǎo)像是一种单一成分的均匀材料，看上去也就透(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)中的血管；涂在腹部，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，也就是说，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(guò)。严(yán)格(gé)来(lái)说(shuō)，我(wǒ)们(men)还(hái)不(bù)知(zhī)道(dào)它(tā)在(zài)人(rén)类(lèi)皮(pí)肤(fū)上(shàng)的(de)效(xiào)果(guǒ)。毕(bì)竟(jìng)，人(rén)类(lèi)皮(pí)肤(fū)比(bǐ)小(xiǎo)鼠(shǔ)的(de)要(yào)厚(hòu)10倍(bèi)，到(dào)底(dǐ)需(xū)要(yào)多(duō)少(shǎo)剂(jì)量(liàng)，或(huò)者(zhě)用(yòng)怎(zěn)么(me)样(yàng)的(de)递(dì)送(sòng)方(fāng)法(fǎ)，才(cái)能(néng)让(ràng)人(rén)的(de)皮(pí)肤(fū)变(biàn)透(tòu)明(míng)，这(zhè)些(xiē)都(dōu)是(shì)很(hěn)现(xiàn)实(shí)的(de)问(wèn)题(tí)。此(cǐ)外(wài)，虽(suī)然(rán)柠(níng)檬(méng)黄(huáng)的(de)确(què)相(xiāng)对(duì)安(ān)全，但(dàn)它(tā)仍(réng)然(rán)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质。我们拭目以待！

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(xué)技(jì)术(shù)出(chū)版(bǎn)社(shè)有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī)、北(běi)京(jīng)中(zhōng)科(kē)星(xīng)河(hé)文化(huà)传(chuán)媒(méi)有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司(sī)