人類視覺系統(tǒng)的高效信息處理能力，源自視網(wǎng)膜內(nèi)復雜的神經(jīng)網(wǎng)絡和精妙的離子調(diào)控機制。視網(wǎng)膜通過抑制型和興奮型突觸的協(xié)同作用，實現(xiàn)對光信號的動態(tài)調(diào)控，從而提升視覺對比度、抑制噪聲，完成圖像識別和運動追蹤等復雜任務。如何賦予機器類似的視覺感知能力，是仿生視覺與機器視覺領域的重要課題之一，F(xiàn)有的人工視覺系統(tǒng)多依賴電子傳導機制，以電子為信息載體來模擬突觸功能，已在特征提取、圖像處理和運動追蹤等方面取得了一定的成果。然而，與生物視網(wǎng)膜依靠離子傳遞信號的機制相比，電子系統(tǒng)在與生物體交互時存在信號匹配性不足的局限。為此，科學家們開始探索以離子傳輸機制為核心的仿生視網(wǎng)膜，希望更貼近人類視覺的工作原理，進一步提升人工視覺系統(tǒng)的生物兼容性和信息處理能力。
圖5. 運動分析和路徑規(guī)劃。
相比于傳統(tǒng)的電子神經(jīng)形態(tài)器件，這種基于離子水凝膠的器件采用與生物系統(tǒng)更為契合的“語言”——離子信號，為仿生視覺系統(tǒng)的構建提供了一種全新的思路。未來，隨著離子器件在性能優(yōu)化與集成度提升方面的不斷進展，基于離子調(diào)控機制的仿生視網(wǎng)膜有望在機器人視覺、智能醫(yī)療、自動駕駛等領域發(fā)揮重要作用。這項研究通過模擬生物視網(wǎng)膜精妙的離子調(diào)控機制，讓我們離實現(xiàn)真正的類人視覺又近了一步；蛟S在不久的將來，擁有“仿生之眼”的機器不僅能感知光影、辨識路徑，更能以接近人類的方式理解世界，為人工智能與機器視覺的融合發(fā)展開啟嶄新的篇章。
相關研究成果以“Bio-Inspired Retina by Regulating Ion-Confined Transport in Hydrogels”為題發(fā)表在“Advanced Materials”期刊上。澳門大學和南方科技大學聯(lián)培的博士生張紅杰為論文第一作者，南方科技大學碩士研究生王淞為共同第一作者，肖凱副教授（南方科技大學），王瑞兵教授（澳門大學），劉泉影助理教授（南方科技大學）和王力博士（已于今年2月份入職南京工業(yè)大學）共同擔任通訊作者。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202500809.
肖凱副教授課題組長期招聘研究助理教授、博士后、科研助理和交流學生。課題組自2021年9月成立，圍繞“神經(jīng)仿生材料”“類腦計算器件”“神經(jīng)調(diào)控技術”開展多學科交叉研究。課題組成員以南科大為第一單位在Nat. Commun., Sci. Adv., Angew等雜志發(fā)表多篇文章，課題組多位博士后成員獲批國自然青年基金、博士后海外引才專項基金等。具體信息見課題組網(wǎng)站：http://www.xiaokai-group.cn/。
招聘科研背景要求：
2. 器件制備：具有生物電子/柔性電子器件、微納電子器件、微納流體器件、神經(jīng)擬態(tài)器件、可穿戴器件、智能傳感器件、清潔能源器件等研究背景者優(yōu)先。
3. 生物信號調(diào)控及神經(jīng)計算：具有神經(jīng)工程、細胞/生物電生理調(diào)控、神經(jīng)計算等研究背景者優(yōu)先。
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