南大二附院张进教授团队重要成果作为 Science 封面文章发表

近日，南昌大学第二附属医院张进团队以南昌大学基础医学院/第二附属医院为第一署名单位在 Science 封面发表题为 Cryo-electron microscopy structures of human cone visual pigments 的研究论文，揭示了人类三色视觉的分子机制，为色盲和视锥细胞相关色觉缺陷的治疗提供了结构基础。

色彩，是感知世界的起点。从梵高笔下炽烈的向日葵，到莫奈睡莲中变幻的光影，人类对美的体验、对自然的认知，很大程度上依赖于我们独特的三色视觉。然而，世界上大多数哺乳动物——比如你家的猫和狗——其实是二色视觉，它们眼中的世界远不如我们丰富。那么，人类为什么能看见红、绿、蓝？这个能力是什么时候、又是如何进化出来的？答案，藏在你视网膜里的三种视锥蛋白里面。人类感知颜色，并非眼睛直接「看到」颜色，而是对光的物理属性进行神经转化。物体反射不同波长的光进入眼睛后，被视网膜上的三种视锥细胞接收。大脑就像一位画家，根据三种细胞激活比例调配出相应的颜色——比例 1:0:0 是红色，1:1:0 是黄色，1:1:1 则是白色。

本研究利用冷冻电镜技术，首次解析了三种人视锥蛋白——红敏（LWS-opsin）、绿敏（MWS-opsin）、蓝敏（SWS-opsin）——的活性态高分辨率结构，为我们揭开了这幅「调色板」背后的分子机制。这些成果系统回答了「人类如何感知色彩」这一基础科学问题，从视黄醛微环境角度阐明了光谱调谐的分子机制，揭示了视锥蛋白快速动力学的结构基础，为理解色盲等视觉疾病的分子根源提供了重要结构蓝图。这些发现不仅为色盲的基因治疗提供了精确的突变图谱，也为开发仿生视觉脑机接口中的光谱可控光遗传工具提供了天然模板，并为构建具有生物真实性颜色感知能力的下一代 AI 视觉模型开辟了新思路。