一、柠檬黄的常见用途与神奇功能
柠檬黄是一种人工合成的偶氮类酸性染料，主要被用作食品饮料、医药以及日用化妆品的着色剂。或许这个听起来十分陌生，但实际上，在我们的日常生活中经常能见到它，诸如饮料、冰激凌、酸奶等食品中都有它的存在。
它还有一项极为神奇的功能 —— 能让皮肤变得透明。2024年9月6日，美国斯坦福大学的科研小组在科学杂志上发表了一项研究成果：柠檬黄能够可逆地使活体啮齿动物的皮肤、肌肉和结缔组织变得透明。在实验中，涂抹了柠檬黄之后，老鼠的腹部呈现半透明状态，研究人员仅凭肉眼就能直接看到老鼠的肝脏、小肠和膀胱等内脏器官。
涂抹柠檬黄后老鼠的腹部变化
二、皮肤透明的原理
那柠檬黄是如何使皮肤变透明的呢？我们在家是否也能给自己换上一身透明皮肤呢？若想让皮肤变得透明，首先就得了解透明度与什么因素有关。物体的透明度与光有着密切的关系。当光照射到物体上时，可能会发生反射、折射、吸收或散射。我们之所以能看见物体，是因为物体将光反射到了我们的眼睛里。如果光线全被物体吸收，那我们看到的就只有一团漆黑。如果大部分光既不被反射也不被吸收，而是直接穿过物体，那么在我们看来，这个物体就是透明的。
所以让物体透明的关键在于如何尽可能地让光穿过该物体。为了达到这个目的，需要考虑诸多因素，比如物体对光的吸收、散射、反射和折射等等。其中有一个非常重要的因素就是折射率。折射率指的是光在真空中的传播速度与在介质中的传播速度的比值，不同折射率的物质会使光发生不同程度的偏折。比如我们常见的把铅笔放进一个装满水的透明水杯中，铅笔看起来就像被折断了一样。这是因为光从空气进入水中时发生了偏折，光在不同折射率的介质间穿行容易发生散射，无法顺利穿过物体，所以物体看起来不够透明。也就是说如果我们改变了物体内部的折射率，使其尽可能地保持一致或者接近，就能提高物体的透明度。
铅笔在水中发生折射
实际上在我们的生活中也有类似的经验，那就是纸在打湿之后会变透明。我们常见的纸张主要由纤维组成，纤维之间充满了空气。纤维的折射率为1.5，空气的折射率为1。相比之下，两者差异极大，导致光线穿过纸张时会发生强烈的散射。所以我们见到的纸张一般都是不透明或者半透明的。当纸被打湿后，纤维之间的空隙就被水填充了。水的折射率是1.33，与纤维的折射率较为接近。光散射程度变小，更多的光线能够顺利穿过纸张，于是纸张就变成了半透明的。还记得我们开头提到的科研成果吗？就是通过给实验鼠涂抹柠檬黄溶液，改变了皮肤中水的有效折射率，使其接近脂肪和蛋白质的折射率，从而使皮肤变透明。
三、在家实现皮肤透明的困难
你是不是在想，这太神奇了！我也想来试试。这项技术的确非常神奇。科研人员使用的柠檬黄就是我们生活中随处可见的食用柠檬黄，但是想在家里让自己变透明却没那么简单。首先柠檬黄溶液的配比必须十分精确。实验中使用的柠檬黄是经过严格配置的，染料溶液的浓度、纯度以及溶剂的配比都是经过精确计算和调控的。
实验中的柠檬黄溶液浓度必须控制在0.3到0.6摩尔。因为柠檬黄的作用是改变水的折射率，减少水和脂肪、蛋白质等皮肤成分之间折射率的差异。如果柠檬黄浓度过低，可能达不到调整折射率的效果；如果浓度过高，光可能会被溶液吸收，反而降低皮肤的透明效果。而且柠檬黄溶液浓度过高，还可能对生物组织造成刺激，带来负面影响。
其次给实验鼠涂抹柠檬黄溶液也是个技术活。实验前需要对老鼠进行麻醉，剃掉腹部、头部和后肢等涂抹部位的毛发。为了使柠檬黄溶液持续时间更长，科研人员还使用了低熔点琼脂糖凝胶和柠檬黄溶液的混合溶液。低熔点琼脂糖凝胶是一种特殊的琼脂糖凝胶，说它特殊但其实我们在生活中也经常与之打交道，果冻、冰激凌当中就有它的身影。为了提高皮肤对柠檬黄溶液的吸收效果，科研人员还需要对老鼠进行 “按摩”，充分按摩以确保柠檬黄溶液均匀渗透，减少散射。
想要肉眼看清楚也是有门槛的。虽然经过上述操作之后，科研人员已经能用肉眼直接透过老鼠的皮肤看到它的内脏了，但是看到的却是不高清的模糊图像。因为柠檬黄溶液透明的效果只有在特定的光波长范围下才能充分展现出来，而在人类肉眼可见的可见光范围内，透明效果非常有限。所以在不做其他操作的情况下，肉眼只能看见模糊的内脏轮廓。为了提高观察的清晰度，科研人员使用了很多种成像技术和观察设备，比如能够清晰显示肌肉纤维中的肌节等微观结构的第二谐波生成成像技术，能追踪血管细胞活动以及特定蛋白质分布的荧光显微镜。
除了上面我们所说的这些技术壁垒之外，目前这个方法只能透视3毫米的皮肤。人类除了眼睑比较薄之外，其他部位的皮肤基本上都超过了这个厚度。所以想在家尝试给自己做 “X 光” 的念头，我劝您还是先放一放。
四、柠檬黄皮肤透明技术的优势与前景
除了可以让皮肤变透明之外，这项技术还有两个厉害之处，一个是可作用于活体生物，另一个就是可逆。实验中把老鼠头上的柠檬黄溶液冲洗掉之后，透视效果就消失了。不过这项技术目前还处于早期阶段，应用在人类身上还有很长的路要走。但它在医学影像和诊断领域展现出的潜力已经让人非常期待了。让我们想象一下，如果医生能够直接透过皮肤观察血管、肌肉和器官的状态，而不需要进行手术或使用其他复杂的成像设备，这不仅可能提高诊断的准确性和速度，还可能降低医疗成本和患者的不适感。在皮肤病学、血管外科和肿瘤学等领域，这项技术可能带来革命性的变革。
