人造眼－2026年科學發展到什麼程度
從視網膜植入到人工視網膜和全眼移植
創造一種完全取代人眼並讓盲人恢復視力的人造眼睛的想法長期以來主要屬於科幻小說。然而，近幾十年來，生物醫學工程、微電子學、神經科學和人工智慧逐漸開始將這個想法轉變為真正的研究任務。
如今，能夠透過視網膜或大腦的電刺激產生視覺感覺的植入系統已經存在。人造視網膜也已被開發出來，可以複製生物視網膜的一些功能。 2025年，PRIMA系統的臨床結果顯示，部分晚期黃斑部病變患者的功能性中心視力已恢復。 （新英格蘭醫學雜誌)
2026年8月，香港科技大學研究人員在《 自然材料 一個新系統稱為 布雷納，代表高解析度的半球形人工視網膜，具有全彩影像和非常寬的視野。 （自然)
儘管取得了這些令人印象深刻的成就，但截至2026年，科學仍然沒有能夠取代人眼的位置並完全再現其功能的人造眼。
人眼到底是什麼？
要理解任務的複雜性，應該記住，眼睛不僅僅是一個生物相機。
人眼包含一個光學系統，由角膜、水晶體和其他將光線聚焦到視網膜上的結構組成。另一方面，視網膜並不是一個簡單的光感測器。它是一種複雜的神經組織，含有光感受器（視桿細胞和視錐細胞）以及許多其他類型的神經細胞。
接收到的訊息被轉換成電訊號，在視網膜中進行部分處理，然後透過視神經傳送到大腦。
因此，一個完整的人工眼必須同時解決幾個不同的工程和生物學問題：
- 接收光；
- 聚焦影像；
- 將光轉換成電訊號；
- 處理視覺訊息；
- 以與神經系統相容的方式編碼該訊息；
- 將訊號傳輸到大腦；
- 在人體內安全工作；
- 使用最少的能源；
- 具有生物相容性；
- 並能可靠地運作多年。
最後一步——與人腦的交流——仍然是創造功能齊全的人造眼的最大障礙之一。
Argus II 計畫－首批重大成功計畫之一
人工視覺領域最著名的項目之一是 Argus II 視網膜假體系統，最初由 Second Sight Medical Products 開發。
該系統使用安裝在眼鏡上的小型攝影機。相機接收由外部處理器處理的影像。然後，訊息被傳輸到植入的電子系統，該系統透過電極刺激視網膜。
Argus II 獲得歐洲批准用於治療某些因視網膜色素變性而導致嚴重視力喪失的患者，並於 2013 年 2 月根據人道主義設備豁免程序獲得美國 FDA 的批准。
該系統是電子植入物可以誘導有用的人工視覺感知的重要證明。
然而，值得注意的是，Argus II 並不是一個完整的人工眼。
該系統不取代眼睛的光學系統，不再現正常視網膜，也不提供自然視覺。
此外，Argus II 不再是目前的商業系統。由於開發商專注於下一代人工視覺技術，生產和銷售已停止。 （美國證券交易委員會)
哈佛大學/麻省理工學院與視網膜下植入物
另一種重要的研究方法是由馬薩諸塞州眼耳科和麻省理工學院的相關團隊開發的，其中包括約瑟夫·里佐和約翰·懷亞特。
在這種方法中，電極陣列被放置在視網膜下的視網膜下空間。
這個想法是，電子植入物更接近視網膜的自然結構，並刺激剩餘的功能性神經細胞。
這是與直接刺激視網膜神經節細胞的系統根本不同的方法。
這類研究展示了現代視覺修復術的主要原理之一：該技術不是試圖恢復整個生物器官，而是可以繞過視覺系統的受損部分，並將資訊傳輸到剩餘的功能神經結構。
PRIMA－新一代光電人工視網膜
最有趣的現代方法之一是 普瑞瑪，最初由史丹佛大學 Daniel Palanker 團隊開發。
PRIMA 使用由多個微型光電二極體組成的小型視網膜下光伏植入物。
該系統使用包含相機和光學系統的特殊眼鏡。所得影像被轉換為近紅外光並投射到植入物上。
植入物中的光電二極體將光脈衝轉換成刺激視網膜神經細胞的電訊號。
因此，該系統使用了眼睛自然神經結構的一部分，而不是試圖完全取代它。
臨床結果
PRIMA大型臨床試驗結果發表於 新英格蘭醫學雜誌，代表了視網膜假體發展的一個重要階段。
在這項研究中，38 名因老年性黃斑部病變而出現地圖樣萎縮的患者接受了植入。
在 12 個月追蹤的 32 名患者中，有 26 名（即 81%）的視力出現臨床顯著改善。 （新英格蘭醫學雜誌)
當使用數位放大功能時，一些參與者的視力達到了可以閱讀文字的程度，包括書籍、標籤和其他日常物品。 （史丹佛大學醫學院)
這是一個極為重要的結果，但 PRIMA 又不是一個完整的人造眼。
它恢復特定疾病中有限的部分視覺功能，並使用剩餘的生物視覺系統。
仿生視覺技術
另一種方法是由 仿生視覺技術 (BVT) 在澳洲。
該公司正在開發一種脈絡膜上系統，將電極放置在眼睛後部附近，而無需更換眼睛本身。
已發表的電子視網膜假體評論描述了部分患者的光感知和功能改善的早期臨床結果。同時，該系統作為人眼的廣泛替代品尚未獲得監管部門的批准。 （PubMed 中心 (PMC))
該技術展示了另一種實現人工視覺的可能途徑——對視覺系統進行電刺激，而無需物理性地替換整個眼睛器官。
獵戶座－繞過眼睛
這是一種更激進的方法 Orion 視覺皮質假體系統.
該系統不是在眼睛中植入電子植入物，而是繞過受損的眼睛，直接刺激大腦的視覺皮質。
在這種方法中，攝影機接收有關環境的訊息，電子系統將訊息轉換為電脈衝，然後饋送到視覺皮質區域的植入電極。
這對於不僅視網膜而且眼睛其他部分都嚴重受損的疾病尤其有趣。
根據開發人員公佈的訊息，Orion為期六年的早期臨床研究於2025年3月結束，目標是下一階段的臨床開發。
Orion表明，未來的「人造眼」實際上可能不僅限於眼睛本身。它可以代表整個系統：
相機→處理器→神經碼→大腦植入物→視覺皮層
新一代：THE-BRENA – 具有全色視覺的人造視網膜
2026年8月雜誌 自然材料 香港科技大學的團隊發表了一項特別有趣的研究成果。
研究人員提出了一種仿生系統，稱為 布雷納，基於半球形人工視網膜。
該技術具有：
- 367,500 像素；
- 密度每英吋 1,905 像素；
- 全彩色影像；
- 光譜範圍約為 300 至 800 nm；
- 視野超過160°；
- 直接在感測器中進行運動處理。 （自然)
特別有趣的是，該系統採用類似人類視網膜幾何形狀的彎曲半球形結構。
在傳統相機中，平面感測器和光學系統必須補償各種光學像差。透過半球形設計，可以減少其中一些限制。
該系統還證明了運動檢測期間所需資訊流的顯著減少，作者報告在特定實驗中與傳統的基於幀的處理相比，頻寬要求降低了 99.95% 以上。 （自然)
然而，需要強調的是，THE-BRENA 是 仿生人工視覺感應器，不是植入人體的人造眼睛。
這種區別是至關重要的。
首例人類全眼移植手術
與電子眼的發展並行，另一種極其有趣的科學方法正在開發中——生物全眼移植。
2023 年 5 月，紐約大學朗格健康中心的一個團隊成功地進行了世界上首例已知的成功的人類全眼移植和部分臉部移植。
病人亞倫詹姆斯在一次嚴重的電擊中失去了眼睛和臉部的很大一部分。
在手術過程中，醫生會移植整個眼睛、眼窩和視神經等組織。手術約21小時。 （紐約大學朗格健康中心)
從移植醫學的角度來看，這結果是顯著的。
移植的眼睛仍然存活。觀察到視網膜的血液供應和血流正常，並且一些光感受器（視桿細胞和視錐細胞）存活下來。 （紐約大學朗格健康中心)
但移植後的眼睛並沒有恢復視力。
這是眼移植史上最重要的科學事實之一。
為什麼視神經恢復如此困難？
視神經不是普通的電纜。
它包含大量的神經纖維，將視網膜連接到大腦的各種結構。
在眼睛移植中，醫生可以恢復：
- 血液供應；
- 眼睛的機械位置；
- 解剖結構；
- 組織的一部分；
- 視網膜的功能。
但這並不意味著來自視網膜的訊息可以以功能性方式到達大腦。
神經纖維必須與中樞神經系統正確連接並恢復複雜的神經路徑。
這是亞倫詹姆斯移植的眼睛仍然存活但沒有恢復視力的主要原因之一。
偉大的人眼移植計劃
紐約大學朗格尼分校的成就為更大規模的研究奠定了基礎。
2024年，美國衛生高級研究計畫局（ARPA-H）啟動該計劃 人眼同種異體移植（THEA） 潛在資金高達 1.32 億美元。
目標是開發成功移植整個人眼的方法，以在未來恢復視力。 （ucihealth.org)
2025年，紐約大學朗格尼分校也宣布參與一個由40多名科學家、醫生和產業代表組成的大型項目，旨在使全眼移植成為一種可能的視力恢復療法。 （紐約大學朗格健康中心)
這顯示科學不再將全眼移植視為理論上的可能性。
電子人工眼與生物移植
這兩種主要方法有著本質上的差異。
電子人工眼 試圖透過電子、感測器、計算演算法和神經刺激來取代生物視覺系統的功能。
全眼移植 試圖保留生物視覺器官並恢復其與神經系統的連結。
將來，有可能將這兩種方法結合起來。
例如，未來的系統可能包括：
人工光學→人工視網膜→神經介面→視神經→大腦
或者：
相機→人工智慧處理→大腦植入→視覺皮層
第三種選擇是在再生醫學和視神經修復技術的幫助下進行生物移植眼睛。
現代人工眼缺什麼？
儘管取得了巨大進步，現代義肢和人類視覺之間仍然存在根本差異。
人眼和大腦作為一個系統工作。
人類視網膜甚至在訊號到達大腦之前就對視覺訊息進行複雜的預處理。該系統具有巨大的動態範圍，適應照明，檢測運動、顏色和對比度，並以極低的功耗連續工作。
現代電子義肢尚無法重現所有這些功能。
在許多情況下，視覺感知僅限於光點、形狀、輪廓或相對低解析度的影像。
PRIMA 代表著向前邁出的重要一步，因為它允許一些患者閱讀文本，但它也不能恢復正常視力。 （新英格蘭醫學雜誌)
人造眼能變得比人眼更好嗎？
從工程角度來看，這在概念上是可能的。
未來的人工視覺系統可能會看到超出人類可見光譜的範圍，例如近紅外線範圍。
她可以：
- 光學或數位變焦；
- 低光源下自動增強；
- 紅外線視覺；
- 超寬視野；
- AI物體辨識；
- 直接測量距離；
- 影像記錄；
- 無線通訊；
- 自適應光學。
從這個意義上說，未來的人工眼可以不只是人眼的複製品，而是 具有自然視覺所不具備的能力的仿生視覺系統.
然而，這仍然是科學技術角度，而非臨床現實。
2026 年的技術狀況
截至 2026 年 9 月，可以區分出幾個不同的發展層次：
| 科技 | 健康）狀況 |
|---|---|
| 阿古斯二號 | 歷史證明的視網膜假體；生產已停止 |
| 普瑞瑪 | 經臨床驗證的技術可恢復有限的功能性視力 |
| 仿生視覺技術 | 人工視覺植入系統的開發 |
| 獵戶座 | 皮質視覺假體的開發 |
| 布雷納 | 高解析度仿生人工視網膜/視覺感測器 |
| 全眼移植 | 在人類身上得到證實，但視力未恢復 |
| 功能齊全的電子人工眼 | 尚未實現 |
下一個重大前沿——機器和大腦之間的連接
主要問題不再只是創造一個看起來像人眼的相機。
現代微電子學可以創造極其靈敏的視覺感測器。新的半球形感測器甚至可以模仿視網膜的幾何形狀，並直接在感測器中處理視覺訊息。 （自然)
真正的挑戰是創造 神經介面，它可以可靠地將電子影像轉化為人腦可以理解的神經訊號。
這不僅需要了解光學，還需要了解：
- 神經生理學；
- 神經編碼；
- 突觸處理；
- 大腦可塑性；
- 神經組織的再生；
- 生物相容性材料；
- 微電子學；
- 人工智慧.
這就是為什麼人造眼不僅僅是放置在人類軌道上的簡單相機。
结论
近幾十年來，人工視覺的發展取得了顯著的進步。
阿格斯二號證明電子系統可以創造人工視覺感知。 PRIMA 又邁出了一大步，證明了一部分患有嚴重黃斑部病變的患者的功能性中心視力的恢復。像獵戶座這樣的皮質系統正在尋找一種繞過受損眼睛並直接與大腦互動的方法。同時，新型仿生人工視網膜（例如 2026 年發布的 THE-BRENA）顯示了視覺感測器技術本身的發展速度有多快。 （新英格蘭醫學雜誌)
同時，首例人類全眼移植表明，移植眼睛器官本身並保持活力是可能的，但恢復視力需要成功恢復眼睛和大腦之間極其複雜的連結。 （紐約大學朗格健康中心)
因此對 2026年，仍然沒有人造眼能夠完全取代人眼，恢復人類正常視力.
但科學圖景已經與十年或二十年前不同了。
如今，科學家已經有了可行的視網膜假體、人工視網膜、大腦介面、高解析度仿生視覺感測器，以及第一個經過驗證的全人眼移植案例。
下一個重要步驟是將這些技術整合到一個系統中，該系統不僅可以感知光，還可以將光轉化為 人腦可以理解的成熟視覺感知.
那麼人造眼就不再只是一個義肢。
這將是一種新類型 仿生視覺器官.
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