胞则负责感受弱光。每一个视锥细胞中，都含有一种视蛋白与色素
的组合体。这些组合体就通过色素物质吸收特定波长的电磁波。不
同的视锥细胞会携带不同的组合体，它们会吸收不同波长的电磁
波，这样视网膜就能感受到不同波长的色彩了。
不难想象，视锥细胞的种类越多，就可以吸收更多波长的光线。这
样眼睛就能看到更加丰富的色彩。之所以你看到的世界比红绿色盲
症患者的世界更丰富多彩，是因为你有三种视锥细胞而他们却只有
两种。
对个人而言，色盲是个让人烦恼的基因缺陷。然而在现实世界中，
色盲是生物演化博弈数亿年的结果。
你知道，地球上早期的生命都是单细胞生物，它们不可能像人类这
样，利用感光细胞去看世界。可是，不管是何种生命，生长与繁殖
过程都离不开信息交换。
感光是一种很有利的交流手段。因为光速快，而且可以穿越真空，
为生命带来最重要的能量，所以能够利用电磁波进行交流的生命，
必然会获得有利的竞争地位。
感光这个技能对地球生命来说，原理上倒也不难实现。任何物质都
会吸收电磁波，区别只在于吸收电磁波的波长不同。但是从工程角
度来说，感光却也不是那么容易，因为太阳光里的电磁波分布有些
特殊，生命体需要筛选出最合适的感光物质才可以。
太阳发射出的电磁波，虽然覆盖了很宽的波长范围，但是大约99%的
电磁波，波长都处于200~4000nm之间。正如前面所说，以人眼的视
觉范围为限，可见光位于400~760nm之间。赤橙黄绿青蓝紫的顺序，
实际就反映了可见光按波长从长到短的顺序。若是电磁波的波长在
400nm以下，比紫光的波长还短，便是紫外光；若是波长达到760nm
以上，比红光更长，便是红外光。当然，还有波长比紫外光更短或
比红外光更长的电磁波，但这些电磁波和生命之间并没有太多直接
的关系。
更具体来说，太阳光中的紫外光占比也不大，还不到10%。在太阳光
穿过地球的大气层时，空气会吸收太阳光中的紫外线。
空气会吸收紫外光，这并不是一件令人意外的现象。事实上，几乎
所有物质都能够吸收紫外光。每一种物质，哪怕只是由一个原子构
成的物质，也会有不同的能量状态。激发态的物质，其能量会比基
态更高。激发态比基态多出的这些能量就可能是吸收电磁波而来
的。所以，物质对电磁波的吸收，本质上就是能量发生了转移。
一种物质或许会有很多个激发态，但是这些激发态与基态之间的能
量差往往是固定的。这就意味着，必须要输送特定的能量，才能使
物质由基态跃迁到激发态。打个比方来说，平时的你处于基态，而
你跳舞、跑步或打扫房屋的时候，便处于激发态。要达到这种激发
态去完成任务，你就需要通过吃糖果的方式补充能量，而这糖果就
好比是能被物质吸收的电磁波。只不过，“电磁波”糖果不能被切
成小块，而且一次只能吃一块，所以你就需要根据自己的实际消耗
去选择合适大小的糖果。
对于电磁波而言，能量和波长之间有着很深的渊源：波长越短，能
量就会越高。所以，紫外光的能量比可见光高，可见光的能量又比
红外线高。如果把电磁波比作激发物质状态的糖果，那么紫外光毫
无疑问是大糖果，红外光是小糖果，而可见光就是中糖果。
很多物质都愿意吸收紫外光。现代科学也发现，生命的起源和紫外
光之间有着密切的联系。可是，太阳光中的紫外光又很紧俏，这就
带来非常尴尬的局面：大批的可见光、红外光无人问津，想要的紫
外光却又抢不到。于是，在这种局面下，原始的单细胞生命，虽然
从物质层面上有感光的潜质，却没有感光的对象。而且，正因为紫
外光的能量太高了，有些物质在吸收了这些能量之后，过于“兴
奋”就发生化学反应，转化成了其他物质。
在经过长期的演化之后，一些生命体中形成了原始的色素物质。这
些原始的色素物质可以使生命体吸收并利用可见光。这就让感光的
技能真正有了用武之地。
在这些色素中，不得不提的是叶绿素。30亿年前，蓝藻拥有了叶绿
素，从此具备了原始的感光能力，可以大规模地吸收阳光中的红
光，发生大名鼎鼎的光合作用。当阳光中的红光被吸收后，剩下的
那部分光便成了蓝绿光，这才有了蓝藻与植物绿叶为海洋和大地上
了色彩。在将红光能量加以利用的同时，光合作用还释放出海量的
氧气。氧气为动物的诞生做好了准备——你已经知道，氧气是你一
辈子离不开的朋友。
斗转星移，几十亿年过去了，时间来到了距今大约两亿年的侏罗
纪，此时的地球还在恐龙的主宰之下，昆虫也在活跃地繁衍着。这
时期生命的视觉系统已经非常复杂，视蛋白，也就是主管视力的蛋
白质，成为更为关键的感光物质。
这是生命演化过程中的必然趋势。蛋白质的个头远大于叶绿素这样
的色素分子。如果说叶绿素有一间茅草屋大小，那么蛋白质的尺寸
就如同一座摩天大厦。视蛋白和色素分子结合之后更是如虎添翼，
色素分子负责感光，而蛋白质负责吸收光的能量。当硕大的蛋白质
分子吸收了光以后，就不只是从基态跃迁到激发态这么简单，它还
会同时发生其他变化，特别是整体形态也会因此改变。
这很重要。试想，一间茅草屋，如果它的造型发生了改变，或许并
不会引起太多人注意。但是，如果帝国大厦突然变成了迪拜塔，大
概就会引起一阵骚动。
在吸收了特定的光之后，激发态的视蛋白发生变形，的确引起了一
阵骚动。你完全可以把视蛋白想象成是一把锁，它处于基态时，是
锁住的状态；处于激发态时，“锁”便被打开了。开了视蛋白这把
锁之后，关于这束光的信号，便通过神经系统传递给了做决策的中
枢神经。
恐龙生存的那个年代，是一个十分依靠比拼视觉系统称王称霸的时
期。此时，鱼类、昆虫、爬行动物、两栖动物，以及正在转型期的
鸟类与哺乳类祖先们，普通拥有很多种视蛋白。视蛋白的种类越
多，也就意味着可以识别出更多波长的光，意味着“可见光区”的
范围越大。
坦率来说，如果你回到两亿年前，也会感受到“色盲”的烦恼，因
为你只有三种视蛋白，身边的那些动物眼中的世界远比你更精彩。
正是在这样丰富的视觉系统之下，动物们演化出利用光线的更多能
力。比如：夜晚灯下飞舞的虫群就是在利用光线导航，只不过，因
为它们把路灯当作了月亮。月亮反射的是太阳光，但是因为与地球
的距离远，照射到地面的光接近于平行光，于是就有了“月亮走，
我也走”的现象。只要你保持与月光的夹角不变，就可以保持方向
一直向前。然而，路灯实际是点光源，昆虫仍然按照原有的月光导
航系统飞行，却只能徒劳地绕着路灯旋转。
眼睛中多种视蛋白存在于视觉系统中，更是让颜色成为重要的参考
信息。至今我们还能观察到，很多鸟类都会通过甄别颜色去择偶，
也是因为丰富的羽毛色彩可以让它们了解对方的健康状况。