楊孝文

科學(xué)家距離成功制造仿生人的目標越來越近，從讓盲人恢復(fù)視力，到研制比任何人的味蕾都更加敏感的舌頭，都已不在話下。以下是科學(xué)家在仿生人科技上所取得的十大進展。

1．大腦修復(fù)術(shù)

美國南加州大學(xué)教授西奧多·伯杰制造了一個可以取代大腦海馬體的電腦芯片，海馬體是控制短時記憶和空間理解能力的大腦部位。大腦受到老年癡呆癥和中風等疾病的頻繁破壞后，通過海馬體移植可幫助一個人維持正常的身體功能，避免出現(xiàn)嚴重的身體缺陷。伯杰雖然仍在繼續(xù)對這項移植技術(shù)進行試驗，但有望看到更多的成果。

2．老男人的新陰莖

勃起功能障礙可讓一個男人失去性生活樂趣，但是美國維克森林大學(xué)的安東尼·亞塔拉和他的科研小組已經(jīng)想出能讓很多人達到正常勃起的新方法。2006年亞塔拉成功地為已摘除海綿體的雄兔培育出新海綿體，在勃起時海綿組織充血。這些新組織是利用這只兔子自己的細胞培育出來的，培育這些組織用了一個月時間。給摘除海綿體的兔子進行移植后，它的性功能又恢復(fù)到最佳狀態(tài)。

3．人造細胞

有時候，當你需要將藥物輸送到身體的特定部位時，服藥或注射都不是理想的方法。美國賓夕法尼亞大學(xué)生物工程學(xué)教授丹尼爾-海默現(xiàn)在有一個更好的方法，那就是用聚合體制成人造細胞。聚合體能輕松模擬白細胞在體內(nèi)移動的過程，它能按照要求直接將藥物輸送到身體的特定部位，這樣可讓抵御癌癥等特定疾病的過程變得更加簡單而且更安全。

4．可穿戴的人造腎

對那些腎衰竭的人來說，他們?yōu)榱藢⑸眢w內(nèi)的毒素排出，每隔一段時間就要花幾個小時用像洗衣機一樣大的透析機做透析。但是，一種新型可穿戴的人造腎可以改變病人的這種尷尬局面。這種人造腎非常小，而且很輕，腎病患者可以將它戴在腰帶上。這種自動化的可穿戴的人造腎是由美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的馬丁·羅伯茨和大衛(wèi)·李設(shè)計的，雖然非常小，但它比傳統(tǒng)透析的效果更好，這是因為它能像一個真正的腎那樣，可以一周7天，一天24小時不停地工作。

5．智能膝蓋

你肯定會認為膝蓋是不會獨立思考的，但是美國麻省理工學(xué)院人工智能研究人員休海爾和阿瑞-威爾肯菲爾德研發(fā)的智能膝蓋卻具有思維能力。早期的電子膝系統(tǒng)在患者剛開始佩戴時，先要由專家進行操控。而這種智能膝蓋通過了解使用者的行走方式，并利用傳感器確定患者行走的地面情況，自行產(chǎn)生逼真且令人感到舒服的運動。這個系統(tǒng)讓假腿行走起來更加自如，而且耗費的體力更少。

6．仿生手臂

由美國芝加哥康復(fù)中心的托德·庫肯領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組研發(fā)出一種仿生手臂，它將曾經(jīng)在患者失去的肢體內(nèi)起作用的健康運動神經(jīng)與大腦連接，這些神經(jīng)的路徑經(jīng)過更改，從胸腔等身體其他部位通過，仿生臂內(nèi)的電極能接收到這些神經(jīng)攜帶的脈沖。患者決定移動他的手時，過去那些向真手發(fā)送信號的神經(jīng)將改向假肢發(fā)送指令?，F(xiàn)在庫肯的科研小組正在對這種假臂進行改進，利用依然存在的感覺神經(jīng)，讓患者通過仿生臂感知溫度、振動和壓力，并將之傳輸給大腦。

7．超級舌頭

美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的計算機和電機工程學(xué)教授迪安·耐克爾克認為，舌頭可以是一種非常有力的工具，但也可以是一種非常主觀的工具。食品公司想一直生產(chǎn)味道相同的食品，它們就會求助于電子舌，這種裝置是由耐克爾克和他的科研組研發(fā)的，該裝置能夠用來分析液體，分辨它們的準確的化學(xué)成分。耐克爾克研發(fā)的舌頭利用微球體、小型傳感器，當它接觸某種糖類等特定目標物時，就會改變顏色。雖然這種裝置并不能取代人舌，但能夠可靠地復(fù)制微妙口味的化學(xué)成分。

8．便攜式胰腺

一種人造胰腺將在幾年之內(nèi)投放市場，這種胰腺能監(jiān)控患者的血糖，調(diào)節(jié)胰島素水平，以滿足人體的需要。美國青少年糖尿病研究基金的亞倫·科瓦爾斯基介紹說，這個裝置最初將是現(xiàn)有兩個技術(shù)——胰島素泵和連續(xù)式血糖監(jiān)測儀的結(jié)合體。這個新儀器將能幫助依賴胰島素的糖尿病患者過上更加正常的生活，讓他們更容易避免因血糖過高或過低引起的損傷和致命副作用。

9．再生骨骼

自20世紀60年代以來，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些能促進骨骼組織生長、彌補缺失或受損部位的蛋白質(zhì)。然而不幸的是，這項技術(shù)從沒能很好地發(fā)揮作用，利用該技術(shù)經(jīng)常會培育出錯誤類型的組織或在不應(yīng)該生長的地方長出骨骼。2005年，美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的研究人員利用一種經(jīng)過特殊設(shè)計的、只能導(dǎo)致特殊類型組織產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，解決了上述問題。這種蛋白質(zhì)被稱作UCB-1，現(xiàn)在它被用來培養(yǎng)能合并和固定椎骨截面的新骨骼，緩解一些患者嚴重的背疼。

10．仿生眼

如果你是一個盲人，即使能看到一點點光、基本的運動和形狀，你的生活就會有明顯變化?，F(xiàn)在正在研制的兩個系統(tǒng)都可以把照相機記錄下來的基本的視覺信息加工成電子信號，并通過無線方式將這種信號傳輸給移植的電極。其中一個系統(tǒng)是利用人造視網(wǎng)膜，把電極植入眼中，為一些視網(wǎng)膜功能喪失的人提供幫助；另一個系統(tǒng)則將完全繞開眼睛，將視覺數(shù)據(jù)直接傳送給大腦。這兩個系統(tǒng)都將對那些過去眼睛可以看東西的人產(chǎn)生作用，這是因為這些人的大腦已經(jīng)知道如何加工相關(guān)信息。(文章代碼：0412)

[責任編輯]龐云