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沃爾特·科恩,他因“發展了密度泛函理論”而於1998年分享了諾貝爾化學獎(當年的另一位獲獎者是約翰·A·波普爾,因“發展了量子化學的計算方法”),會第一個告訴你他不是光學專家。我知道,因為今天在林道諾貝爾獎獲得者大會上聽完他的演講後,我們聊天時他告訴我的,就在林道諾貝爾獎獲得者大會。
但幾年前,當他的妻子患上老年性黃斑變性時,“我作為一名理論物理學家,問自己,我能為這個問題貢獻些什麼嗎?”他巧妙的解決方案將來可以應用於動態的“轉換器”,用於患者在使用手持電腦或光學矯正鏡片時所經歷的特定扭曲。
(您可以在本週閱讀我們對林道會議的所有報道,包括參加會議的年輕科學家的“30位30歲以下”人物特寫系列,在這篇深度報道中。另請參閱林道諾貝爾社群部落格。)
老年性黃斑變性,或 AMD,是導致法定失明的最常見原因。患者仍然可以看見,但由於視網膜中心黃斑受損而導致視力模糊(要了解更多資訊,請參閱美國國家眼科研究所關於老年性黃斑變性的事實頁面。)雖然幹細胞幹細胞到視網膜植入等治療方法的研究正在進行中,科恩希望更直接地幫助患者。他的新穎想法是什麼?使用阿姆斯勒方格表,這是一種用於診斷 AMD 的類似方格紙的圖案,來開發一種校正方法。
當眼睛健康的人看阿姆斯勒方格表時,他們看到的是筆直的水平線和垂直線,中心有一個紅點。然而,AMD 患者感知到的是直徑約兩到三釐米的扭曲,讓人聯想到顯示時空彎曲的圖形(外圍線條沒有扭曲)。
軟體讓 AMD 患者可以使用滑鼠拖動虛擬線條,直到他或她感覺方格表“完美”為止,從而對個人經歷的特定扭曲進行空間診斷。科恩使用這些結果為該患者建立校正。在一個實驗裝置中,手持電腦掃描印刷頁面,使用軟體執行動態補償,扭曲文字以使其對患者可讀。“我想您會同意,我們可以相當滿意我們已經取得進展,”他說,並展示了一張校正後文字的影像。
科恩還在探索使用光學材料板來進行視覺校正,並在加州大學聖巴巴拉分校的機械車間製作了一個原型。患者可以將折射光學板放在文字上方,就像人們用來檢視小字型的放大鏡一樣——只是科恩的板的表面類似於海流。
科恩說,他已成功地在一位他稱之為“伊芙”的 60 歲會計師患者身上測試了這兩種技術。他現在正與法國的視覺研究所和其他人合作,以實現這兩個想法的商業化。“事情非常令人興奮,”他補充道。