光现象研究的新发现
（一）探索自然界光现象的新发现
1．观测宇宙光现象的新发现。
首次探测到宇宙大爆炸的光在旅途中扭曲。2013年10月23日，每日科学网报道，加拿大麦吉尔大学邓肯·汉森牵头，美国加州理工学院的乔奎因·维埃拉等人参与的一个国际天文研究小组，在《物理评论快报》上发表论文称，他们利用美国南极地面望远镜和欧洲空间局赫谢尔太空望远镜，最近首次探测到了来自宇宙大爆炸的光在旅途中发生的扭曲现象，也称B-模式。研究人员称，这一发现，有助于绘制更好的宇宙空间物质分布图，并为揭示宇宙“第一时刻”铺平了道路。
目前，我们看到的最古老的光来自大爆炸时残留的辐射，称为宇宙微波背景，在宇宙仅38万岁时被印在了天空中，至今宇宙已有138亿岁。宇宙微波背景中一小部分已被偏振，使得光波在同一个平面振动，就像阳光被湖面或大气中的粒子反射。宇宙微波背景的光要到达地球，这一旅途不仅漫长，还会受到大质量星系团和暗物质的“拉扯”而变得弯曲。这种扭曲的偏振光模式就称为B-模式。
长期以来，科学家预测B-模式有两种：一种是在光穿越宇宙时，由于星系和暗物质的“引力透镜”效应而产生了扭曲，最新探测到的正是这种光路模式。另一种称为原始光模式，理论上是在大爆炸产生宇宙后的不到一秒内产生的。
为寻找这种模式，研究人员搜索了大量由“引力透镜”产生的偏振光，并整理了来自普朗克任务的数据。普朗克任务最近为宇宙微波背景绘制了迄今最好的全天图，揭示了有关宇宙年龄、内含和起源方面的最新细节。他们通过南极望远镜发现了信号，由于信号极微弱，还利用了赫谢尔的红外物质图。
负责赫谢尔探测的维埃拉说，南极地面望远镜探测到了来自大爆炸的光，赫谢尔太空望远镜对星系敏感，能追踪暗物质产生的引力透镜效应，两者结合使最新发现成为可能。
研究人员还指出，这是迄今为止首次探测到B-模式。为更好地绘制物质（包括普通物质和暗物质）在宇宙中的分布，迈出了重要一步。下一步，他们希望能探测到原始B-模式。原始B-模式极难探测，有可能携带着宇宙初生时的线索。汉森说：“要检测原始B-模式，最新发现也是个极佳的检查点。”
2．研究地球上光现象的新发现。
⑴揭开北极光奇观的产生之谜。2009年4月，《每日电讯报》报道，北极光是世界上最奇特的自然景观，现在德国科学家已经揭开这种自然奇观的产生之谜。数百年来，北极上空出现的美丽极光一直是个谜，不过研究人员现在已经对它们的产生原因，了解得更加全面了。
电子龙卷风向地球袭来，接触到大气上层的电离层时，就会产生极光。巨大的太阳粒子云团生成的这些龙卷风，会以每小时超过100万英里的速度向前飞驶。太阳粒子云团在地表上方慢慢积聚到高达40000英里，当它们受到自己携带的电荷刺激时，就会产生旋风。天文学家早就知道，当太阳粒子流——太阳风接触到地球的磁场时，就会产生极光。
现在，德国不伦瑞克地球物理学和宇宙物理学研究所，卡尔·格拉斯梅尔教授领导的一个研究小组，已经清楚地球磁场是如何在偏转太阳粒子的运行路线，让它们飞向地球阴面之前，捕捉地球阳面上的太阳粒子的。太阳粒子在地球阴面上方越积越多，最后快速冲向地球。
该研究小组利用美国宇航局的5颗卫星监控北极光，制成第一批电子龙卷风图。这5颗卫星是“西弥斯(Themis)”项目的一部分。不久前，他们在维也纳举行的欧洲地球科学联盟会议上，详细介绍了这次研究结果。格拉斯梅尔说：“‘西弥斯’卫星让我们第一次有机会在3维空间里看到极光产生的过程，并展示出它们是一种多么壮观的自然景观。”
⑵发现特定条件下人眼也能看见地球表面的红外光。2014年12月2日，物理学家组织网报道，美国华盛顿大学眼科与视觉科学系研究助理弗兰斯·温伯格主持，成员来自美国华盛顿大学医学院和波兰、瑞士、挪威的一个国际研究小组，在美国《国家科学院学报》上发表论文称，他们研究发现，在特定条件下，人的视网膜也能感觉到地球表面的红外光。
任何科学教科书都会告诉你，我们是看不见红外光的。红外光就像X射线和无线电波，都在可见光谱以外。但该研究小组对此提出了不同看法。他们用强激光器发出红外光脉冲，照射小鼠和人类的视网膜，发现当激光脉冲很快时，眼睛就能感知到这种不可见光。
研究小组最初报告称，当用红外光照射时，研究人员能偶尔看到绿色闪光。但他们所用的光，与讲课中用的激光笔不同，人眼是看不到的。温伯格说：“研究人员看到了光，而这激光束是在可见光范围之外的，我们想知道他们是怎样感觉到了这些看不见的光。”
经过重复实验后，研究人员对多个激光器发出的光进行了分析。温伯格解释说：“我们用了持续时间不同的激光脉冲，它们发出的光子总数是一样的。我们发现脉冲越短，人们越有可能看见它。虽然脉冲之间的时间极短，裸眼根本注意不到，但这种间隔的存在，对人们能否看到它却非常重要。”
通常一个光子被视网膜吸收后，会产生一个叫做感光色素的分子，由此开始了把光转变为视觉的过程。对于标准视力，每个感光色素分子都会吸收一个光子，由此产生大量感光色素。如果把许多光子“打包”在快速脉冲激光的一次短脉冲里，就可能让一个感光色素一次吸收两个光子，结合两个光子的能量就可能激活色素，让眼睛看到平时看不到的光。
华盛顿大学眼科与视觉科学副教授、高级研究员弗拉迪莫·科法洛夫说：“可见光谱，包括波长在400纳米～720纳米的光。如果视网膜里的色素分子被一对1000纳米波长的光子迅速接连击中，所提供的能量就与一个500纳米波长的光子相当，正在可见光谱范围内，这就是人们为何能看见它。”
这项研究，第一次报告了眼睛能通过这种机制感知光线。通过较弱激光让事物变得可见并不新鲜，如双光子显微镜可以用激光来探测组织深处的荧光分子。
研究人员正在设法把双光子策略用于一种新型的检眼镜，以检查眼睛内部。方法是发射红外激光脉冲到眼睛里，刺激视网膜部分，研究正常眼睛和发生视网膜病变的眼睛，在结构和功能上有什么不同。科法洛夫说：“我们希望这一发现，最终能得到实际应用。”
（二）研究无机材料光现象的新发现
1．探索碳素材料光现象的新发现。
首次在碳纳米管中观察到场致发光现象。2010年12月，德国卡尔斯鲁厄大学纳米专家拉尔夫·克鲁普克，与瑞士和波兰等国同行组成的一个国际联合研究小组，在《自然·纳米技术》杂志上发表研究成果称，他们在一项新研究中首次观察到，碳纳米管中缺口间的分子，在电流通过时能够发光，这种现象称为场致发光。
克鲁普克表示，这是首次在碳纳米管—分子—碳纳米管连接设备中，观察到场致发光。该研究的最大意义在于，成功将分子嵌入这种首尾对结构中，制造了坚实的固态设备，而且能精确控制缺口和分子的大小，让它在施加电压时发光。这项研究，还首次从分子电子学角度证实，设备空档处的分子出现了光学标志。
碳纳米管，在分子电子学方面，有很多应用。研究人员正在用不同的分子，制造出不同发光波长的多种设备，这一重要的基础性研究，有助于制造微型化、高能高效计算机，并拓宽了分子电子学视角，比如以单分子为基础开发光电子元件。
2．探索半导体材料光现象的新发现。
⑴首次观察到决定半导体光学属性的激子细节。2012年3月29日，美国加州大学圣地亚哥分校的物理学教授列奥尼德·布托夫领导，研究生阿历克斯·海等人参加的研究小组，在《自然》杂志上发表研究成果称，他们首次观察到激子内发生自发相干现象时的各种图案，最新研究有助于他们更好地理解激子以及物质的量子属性，也有望让研究人员研制出新的光电计算设备和消费设备，因为研制出这些光电设备，需要深入了解物质和光的基本属性。
激子是指半导体内相互依附的电子和空穴对，它决定半导体的光学属性，并使半导体具有光电设备的功能。布托夫研究小组把激子，冷却到绝对零度（零下273.15℃）左右，并借用设备，在高于绝对零度0.1℃的条件下握，观察到激子的自发相干、自旋纹理和相位奇点。
2002年，布托夫发现，当激子被冷却到足够低温时，它会自发排列成一个有序的微小滴珠阵列，就像一串迷你珍珠项链。在最新实验中，他们发现，激子粒子的自旋在空间内并非完全一样，而是会围绕这些小滴珠形成一定的图案，他们称之为“自旋结构”。他们也发现，自发相干图案不仅同自旋极化图案有关，也同相干激子气体内的相位奇点有关。
阿历克斯·海表示：“看到这些图案令人吃惊。更令人惊奇的是，对极化进行测量表明，相干和极化之间密切相关。”布托夫说：“最新研究有助于我们理解激子的基本属性，以及信号处理过程，这对未来建造出激子设备不可或缺。”
研究人员让激光器照射在被冷却的砷化镓样本上，制造出激子。光会把电子由它们盘踞的原子轨道踢出，从而制造出一个带负电荷的“自由”电子，与一个带正电荷的“空穴”，它们之间的库仑相互作用，在一定条件下会使它们在空间上束缚在一起，成为激子。然而，因为电子和空穴非常接近，当光出现时，它们有时会相互湮灭。
为了不让湮灭悲剧发生，布托夫研究小组把电子和相对应的空穴，分别置于不同的纳米大小的量子势阱内，这使得制造出的激子具有所需要的寿命，在本次试验中，大约为50纳秒。阿历克斯·海表示：“在这段时间内，激子会冷却形成凝聚物，并展示出令人感兴趣的自旋物理现象。”
研究人员还使用干涉仪，把光分成两个不同的路径，从而使自己能比较同一样本的两个不同区域的情况，首次看到激子内自发相干的详细细节。阿历克斯·海说：“以前的实验需要使用光纤，并在稀释制冷机内进行，但最新设备让我们能在非常低的温度下给激子拍照，这一点非常重要。”
⑵首次证实二维半导体存在普适吸光规律。2013年8月，美国劳伦斯伯克利国家实验室，材料科学部专家阿里·贾维领导，电气工程师伊莱·雅布洛诺维奇等人参加的一个研究小组，在美国《国家科学院学报》上发表研究论文称，他们首次证实，所有的二维半导体普遍适用于一个类似的简单吸光规律。他们利用超薄半导体砷化铟薄膜进行的实验发现，所有的二维半导体，包括受太阳能薄膜和光电器件行业，青睐的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体，都有一个通用的吸收光子的量子单位，他们称之为“AQ”。
从太阳能电池，到光电传感器，再到激光器和各类成像设备，当今许多的半导体技术，都是基于光的吸收发展起来的。吸光性，对于量子阱中的纳米尺度结构来说，尤为关键。量子阱，是由带隙宽度不同的两种薄层材料，交替生长在一起形成的，具有量子限制效应的微结构，其中的电荷载流子的运动被限制在一个二维平面上，能带结构呈阶梯状分布。
贾维说：“我们使用无需支撑的厚度，可减至3纳米的砷化铟薄膜，作为模型材料系统，来准确地探测二维半导体薄膜厚度和电子能带结构，对光吸收性能的影响。我们发现，这些材料的阶梯式光吸收比，与材料的厚度和能带结构无关。”
他们把超薄的砷化铟膜，印在由氟化钙制作的光学透明衬底上，砷化铟膜吸收光，氟化钙衬底不吸光。贾维说：“这样我们就能够根据材料的能带结构和厚度，来研究厚度范围在3纳米到19纳米之间薄膜的吸光性能。”
贾维研究小组，借助伯克利实验室先进光源的傅立叶变换红外分光镜，在室温下测出从一个能带，跃迁到下一个能带时的光吸收率。他们观察到，随着砷化铟薄膜能带的阶梯式跃迁，AQ值也以大约1.7%的系数相应地逐级递增或者递减。
雅布洛诺维奇说：“这种吸光规律对于所有的二维半导体来说，似乎是普遍适用的。我们的研究结果，加深了对于强量子限制效应下的电子—光子相互作用的基本认识，也为了解如何使二维半导体拓展出新奇的光子和光电应用，提供了独特视角。”
（三）研究生命体光现象的新发现
1．探索生物荧光的新发现。
⑴发现决定生物荧光蛋白发光的分子机制。2007年4月，美国俄勒冈大学物理学和分子生物学教授詹姆斯·雷明领导的研究小组，在美国《国家科学院工学报》网络版上发表研究成果称，他们发现了决定生物荧光蛋白发光的分子机制，并通过插入一个单氧原子，使荧光蛋白处于“关闭”状态长达65小时。
该研究成果适用于大多数可光控荧光蛋白。新的模型展现了荧光蛋白分子的开关机制，科学家将能够在未来设计出更多用于分子标记的荧光蛋白变种，使其在基因表达和细胞活动研究等方面得到更广泛的应用。
此前，人们并不了解荧光蛋白“光控开关”的机制，不发光的荧光蛋白，有时候会随机地回到发光的稳定状态。在这项新研究中，研究人员利用合理的突变和定向进化，确定出高分辨率的荧光蛋白“打开”和“关闭”状态的晶体结构，该荧光蛋白源自海葵。
研究发现，当荧光蛋白分子处于稳定的发光状态时，两条原子侧链以共面的方式，平坦而有序地排列；而用明亮的激光对其进行照射时，环状链旋转180度并翻动约45度，荧光蛋白迅速变暗，最终两条原子侧链停止在非共面的不稳定状态。通过这两种状态，研究人员有机会观察到，荧光蛋白相邻原子团间相互作用的变化。
据介绍，荧光蛋白处于不发光状态时，分子吸收了紫外线，但并不放射出任何光线。然而，当发色团吸收紫外线后，就会偶尔产生电离而带上负电，导致环状链跳回原来的发光状态。
此外，研究发现，在不发光状态时，如果荧光蛋白中，某些碳原子和氧原子处于相邻的位置，两者之间的相互作用并不稳定，但如果在合适的位置精确插入一个氧原子，就会使整个结构状态趋于稳定。研究人员最终利用单个突变，使得荧光蛋白“打开”时间从5分钟推迟到65个小时。
雷明指出，对“光控开关”的控制，将有助于细胞内部更加精确的研究。此外，对生物荧光蛋白开关状态的控制，也将对包括单分子存储器在内的光存储器的发展产生重要影响。
⑵首次证明生物荧光普遍存在于动物界。2014年1月，纽约市美国自然历史博物馆鱼类馆长约翰·斯帕克斯主持，研究人员与摄影师及摄像师等组成的一个研究小组，在《科学公共图书馆·综合卷》上报告说，他们首次找到证据，表明动物中存在普遍的生物荧光现象。研究人员指出，那些人眼所及“灰头土脸”的鱼类，可能彼此看来却装饰着靓丽的绿色、红色和橙色。
研究人员说，超过180种鱼类(至少50个门类)能够吸收光线，并以一种不同的颜色将其再次发射出来。科学家在配有黄色滤光片照相机的帮助下，发现栖息在热带太平洋的一些鱼类，例如扁头鱼正在进行着这些令人拍手叫绝的表演。斯帕克斯表示：“它们就像正在进行着一场私人的灯光表演。”
为了开展自己的调查，研究小组在巴哈马群岛，及所罗门群岛附近的海域进行了采样，这些海域是分类学最为富集的区域。研究人员同时还调查了来自马达加斯加岛、亚马逊河以及美国五大湖地区的淡水物种。
研究人员在软骨鱼类如鲨鱼和鳐鱼、硬骨鱼类如鳗鱼和扁头鱼中，发现了生物荧光现象。斯帕克斯指出，这种现象出现在4亿多年前分开并趋异进化的物种中，表明它是通过许多次独立进化而得到的。
生物荧光现象与生物体发光现象不同，后者是指生物体通过一种化学反应产生光的过程。生物荧光还会出现在一些珊瑚、刺丝胞动物、节肢动物和鹦鹉中。
研究人员说，鱼类中的生物荧光现象，似乎是海洋生物中最普遍的。他们推测，这是因为海洋是一个相对稳定的环境，遍布着鲜蓝色的光线。随着海水越来越深，除了高能量的蓝色波长，可见光光谱中的大部分都被吸收了。淡水和深水生物荧光鱼尽管存在，但并不多见。事实上，最常见、最壮观和各种“珠光宝气”的鱼类，往往是珊瑚礁中伪装的鱼类。
其中许多鱼类，在眼中生有黄色滤光器，后者能够识别作为一种物种间“隐藏信号”的生物荧光图案。例如，一些海洋鱼类会齐齐在满月下产卵，而月光下鲜艳的生物荧光有助于鱼类彼此识别。
对于生物学家而言，这项研究同时确定了潜在的荧光蛋白宝库。荧光蛋白，如最早于上世纪60年代在水母中发现的GFP(绿色荧光蛋白)，曾改变了基因表达、包括艾滋病在内的疾病，以及脑解剖学的研究历程。
2．探索微生物光现象的新发现。
发现真菌及所有菌类均会发光。2012年7月，俄罗斯媒体报道，长久以来，真菌生物荧光，从亮橙色有毒蘑菇奥尔类脐菇，到腐木蘑菇蜜环菌发出的微弱荧光现象，一直备受关注。俄罗斯科学院西伯利亚分院生物物理研究所，与西伯利亚联邦大学科学家，联合组成的一个研究小组，深入克拉斯诺雅尔地区的针叶林、阔叶林及混交林中，采集了180 多种真菌，他们利用数码相机在黑暗中拍下蘑菇的照片，并加以分析。研究人员发现，所有这些蘑菇，在黑暗中都能发出明亮的光，只不过有时肉眼看不到而已。
目前，这种发光现象的机理尚不清楚。研究人员推测，真菌王国的发光特性，是许多高等菌类组织所固有的，肉眼可见及不可见的蘑菇辉光，均是在弱辐射基础上发生的，是菌类在某些生化过程的基础上，一直独立反复存在的生物化学发光。
研究人员为了揭示这一过程和发光性质，分析了从森林中收集到的150个样品。他们在所有标本中均发现了化学发光，尽管有些光辐射非常弱，但用仪器设备可以测出来。新鲜蘑菇可保持数十小时的化学发光能力，通过对组织的机械损伤实验，表明能导致真菌暴发强烈的光辐射，随着样本的枯干，辐射光减弱。根据菌类的品种不同，其化学发光强度与方式也有所不同，从每秒 2.51×105 到 2.22×108 光量子不等。木耳、红菇、臭红菇、赭红菇等这些生长在针叶林和阔叶林的菌类，都有很强的发光能力。
研究人员在许多原来看似不发光的蘑菇物种中，发现了真菌的化学发光现象。他们认为，上述现象的发生来源于以生物化学为基础的发光机理。在菌类组织中只要其中有一个或两个生化反应链发生变异，真菌组织由此就会出现明显的可见光。那么它们到底如何变异？原因是什么？仍有待研究人员的确定。
到目前为止，实验结果只表明，蘑菇发光机理与已知的动物、植物及其它细菌中的光辐射机制具有明显的区别。菌类只要水和氧气充足，可以24小时发光。动物发光的关键因素是脂质过氧化反应机理，只有在活动时才能发光。植物的化学发光则与光合系统化学反应的相关化学势和电势的形成相关。
3．探索植物体内光现象的新发现。
揭示植物根部感知光线的传输机制。2016年11月，有关媒体报道，韩国首尔国立大学李浩君领导的研究小组，在《科学·信号》杂志上发表研究成果称，他们的研究表明，植物似乎会把阳光直接输送到地下根部，以帮助它们生长。
众所周知，茎部、叶子和花朵中的光受体能调控植物生长。虽然根部也拥有这些受体，但至今尚不明确它们如何在黑暗的土壤深处感知光线。
该研究小组利用一种来自十字花科的小型开花植物拟南芥作为模型，研究了这种现象。他们发现，拟南芥的茎会像纤维光缆一样发挥作用，把光线向下传导给被称为光敏色素的根部受体。这触发了一种促使根部健康生长的蛋白HY5产生。
当这些植物被改造成拥有光敏色素突变时，HY5的产量开始下降。而当它们拥有HY5突变时，其根部生长受到阻碍，并且伸展的角度非常怪异。
为证实光线是在植物体内直接传输，而不理由光线激活穿行至根部的信号化学物质，研究人员通过光纤把一个光源连接到植物茎部。位于根部末端的地面探测器证实，光线被直接传输至此。
更重要的是，当他们用诸如蔗糖等常见的植物信号化学物质，处理黑暗中的拟南芥样本时，并未观察到根部生长有明显增快的迹象。这表明，此类化学物质并不能驱动生长。
研究还发现，红色光线在植物体内移动的效率最高。李浩君介绍说，此类光线波长较长可能是有利的，因为和较短的蓝色和绿色波长相比，它们能穿行得更远。他同时表示，大多数植物都拥有光敏色素，而这表明，直接把光线通过茎干输送至根部，是一种被用于优化根部生长的常见机制。
4．探索动物身上光现象的新发现。
⑴发现蝙蝠是唯一用偏振光导航的哺乳动物。2014年7月23日，德国马克斯·普朗克学会鸟类学院，斯蒂凡·格瑞夫领导的研究小组，在英国《自然·通讯》上发表的一篇动物学研究文章显示，雌性大鼠耳蝠能够使用偏振光来进行定向。这让蝙蝠，成为至今为止，我们知道的，唯一一个可以使用天空中光线的偏振模式来导航的哺乳动物。
动物在定位和导航时，会使用各种感官信息，例如太阳和星星的位置，地球磁场的强度和倾角，或者天空中光线偏振的模式。为了达到最准确的定位和导航，动物需要用不同的系统进行校准。我们已知无脊椎动物和鸟类都会利用偏振光进行定向，但是以前从没有在哺乳动物中找到例子。
格瑞夫研究小组，使用易位实验显示，雌性大鼠耳蝠在日落时，会用偏振光作为校准它们的磁场导航的线索。大鼠耳蝠为蝙蝠科鼠耳蝠属动物，该物种的模式产地即在德国。此次在研究人员的实验中，70只成年雌性蝙蝠于日落时在不同的位置上，从有着不同过滤器来操纵阳光偏振模式的实验箱中“感知”天空，而后研究者们观察它们使用偏振光作为指引，最终回到自己的洞穴。
蝙蝠是已知唯一一类可以真正飞行的哺乳动物，它们中的多数具有敏锐的听觉定向(回声定位)系统，可以通过喉咙发出超声波然后，再依据超声波回应来辨别障碍物。但长期以来，蝙蝠在飞行过程中的导航策略令人迷惑不解。而今，这项成果，对于研究哺乳动物视力的感官生物学，有着重要意义，但目前，科学家仍然不清楚，蝙蝠们究竟是如何“感知”，并使用天空中光线的偏振模式，进行导向的。
⑵揭示变色龙变色奥秘在于反射不同波长的光线。2015年3月，有关媒体报道，瑞士日内瓦大学米歇尔·米林柯维基领导的一个研究小组，针对豹纹变色龙皮肤展开一系列研究和试验，终于揭开了它们的变色机制。
研究人员说，豹纹变色龙从庄重的绿色，变成光鲜的嫩黄或亮红色，只需要两分钟，它们是如何做到这一点的呢？科学家一直推断，变色龙通过使不同颜色在它们的皮肤中流动来改变其外表，但这种爬行动物实际上拥有一种更聪明的方法。
研究小组发现，实际上，豹纹变色龙是通过迅速地重新排列皮肤中的微小晶体，使其能够能反射不同波长的光线，从而形成不同的颜色。米林柯维基说：“从本质上讲，这些晶体相当于分色镜。”
为了伪装，豹纹变色龙通常是一袭绿装。不过，当有竞争对手或心仪的配偶靠近时，成年雄性变色龙会迅速变成黄色或红色。“它们或者是在躲藏，或者是在炫耀。”米林柯维基表示。
研究小组在显微镜下，研究了变色龙的皮肤，发现细胞中含有呈网格状且排列十分规整的鸟嘌呤晶体，而鸟嘌呤是4种脱氧核糖核酸碱基之一。随后，研究人员利用计算机模型显示，理论上，通过简单地改变晶体间距离，它们的排列能反射任何可见光的颜色。相互靠近时，它们反射拥有短波长的绿色。相反，当晶体间的距离增加时，黄色然后是红色的波长会被反射。
为确定这是否为变色龙皮肤中颜色改变背后的机制，研究小组获取了小块皮肤样品，并将其浸入盐溶液中。通过改变浓度，他们能让皮肤细胞膨胀或收缩，这反过来会增加或减小鸟嘌呤晶体之间的距离。研究发现，被反射的光线波长发生变化的方式同模拟预测的完全一样。
