近期，日本理化學腦科學研究所(RIKEN Brain Science Institute, Japan)與新加坡國立大學合作，利用奈米粒子將體外近紅外光在腦內轉換為藍綠光，從而實現了無創光遺傳學操控神經元活動。

目前，該研究結果已在《Science》期刊上發表。

光遺傳學(Optogenetics)是當前神經科學領域最先進的技之一，利用基因學的方法在大腦中安裝一個光控制的開關；藉由特定波長的光調節，大腦中欲調節的機制開關就能打開，猶如紅外線遙控器控制電視的開關。

類似這種有趣的光空機制，即是一種天然海藻感光離子通道蛋白ChR2，藍光可以誘發此通道讓陽離子流進細胞內，導致神經衝動。

不過，想要實現無創光遺傳學，就必須找到能夠在體外激發體內發藍綠光的方法。而本次研究者得以實現無創光遺傳學操作，完全依賴於一種神奇的粒子—上轉換奈米粒子(UCNP)。

在光學材料領域，有一條史托克斯定律(Stokes' theorem)，材料只能收到高能量的光，以激發出低能量的光，也就是只能高頻率短波長的光激發材料，發出低頻率長波長的光。例如藍光激發黃光，可見光激發紅外線。

但史托克斯定律並不是唯一的真理，科學家在不斷地探索中，發現了一類反史托克斯定律的發光材料(Anti-Stok...