忘記可穿戴式技術吧 可植入設備洶湧來襲(圖）

　2014年05月13日 09:49

　　來源：中國科技網

　　

　　

　　

　　

　　

　　①皮下植入設備Circadia 1.0能收集植入者的體溫等基本的生物計量數據，並可通過藍牙進行實時數據傳輸。

　　②能恢復失明病患視力的視網膜植入設備業已面世。

　　③「小型膠囊」形式的皮下射頻識別（RFID）晶元。

　　④摩托羅拉公司目前也在研製擁有射頻識別晶元功能的藥片。

　　⑤電子紋身由超薄電極、電子元件、感測器、無線電源和通信系統所組成，可以測量佩戴者的心率、血壓、皮膚的溫度等關鍵數據。

　　據美國CNN網站報道，當人們還在談論可穿戴智能設備會是下一個藍海的時候，城頭已變幻大王旗，可植入設備已洶湧來襲。我們已經研製出了電子紋身、密碼藥片和記憶晶元等，這些設備不僅能更好地對我們的健康狀況進行監測，也能增強我們其他方面的感官能力，目前已成為科技弄潮兒們的新寵。不過，也有科學家表示，公眾缺乏認知是這一技術在發展路途中遇到的最大「攔路虎」。

　　「左撇子」指南針：讓你不迷路

　　當我們在偏遠的森林進行探險時，除非我們失去信號，我們都能用智能手機給自己指路；但現在，隨著新一輪可植入設備的興起，我們也能利用一款嵌入身體內的引導系統，在森林裡暢通無阻，在享受戶外探險樂趣的同時也不用擔心迷路。

　　電子工程師們兼分子生物學黑客布萊恩·麥考伊設計出了首款植入式指南針，他自己也是首名「吃螃蟹者」。這款名為「左撇子（Southpaw）」的指南針的工作原理是：將一個微型指南針封入一塊硅套內，接著套上一個圓形的鈦外殼，隨後將其植入皮膚下。有一個超薄的細須露在外面，當用戶面朝北方時，這一細須會被激活，輕微地刺激皮膚。

　　麥考伊說：「因為其為圓盤狀，所以最好將其置於肩膀附近，我現在還沒有想到任何可能存在的安全問題，因為這款設備所使用的材料和形狀都在身體能忍受的範圍內。」儘管如此，麥考伊正和有關專家攜手合作，希望能將風險降至最低，然後動手術將其植入自己的身體內。

　　儘管目前只有麥考伊一人會接受這種植入，但其麥考伊一直都不是一個人在戰鬥，「Southpaw」一直就是一個多人合作進行的研發項目，其研發通過該領域的「領頭羊」生物黑客（Biohack.me）論壇進行，這一論壇吸引了全球很多領域的科學家參與，而該技術已經超越了可穿戴式技術，達到了可植入技術。其實，之前也出現過自己動手進行植入的人們，比如在耳朵中植入磁性耳機的科技狂人、在手上植入無線射頻識別（RFID）晶元用以儲存照片的藝術家等，正是這些人，用自己的身體力行，大大推動了可植入技術的發展。

　　磁鐵和微晶元幾乎是所有植入設備必備的元件，有時候是為了好看，有時候是為了實現一些新奇的目的。但隨著技術的不斷發展，植入設備也變得越來越複雜，從而能為人們提供很多實際的應用。例如，由生物黑客論壇下屬公司研製的皮下植入設備Circadia 1.0，就是一個很好的例證。該公司的首席執行官蒂姆·卡農甚至將其直接植入自己的手臂皮膚下。現今，Circadia模型只能收集植入者的體溫等基本的生物計量數據，但可以通過藍牙進行實時數據傳輸。設備還有3個LED燈，不僅充當狀態指示器，還能從皮下照亮他的紋身，十分新潮。

　　內置耳機：讓你「聽」溫度

　　該論壇的另一位明星里奇·李是使用磁鐵的先鋒。李在自己耳朵里植入的「隱形耳機」，不僅能讓他扔掉耳機，也能讓他聽得更遠（至少比正常人要遠），成功變身「蝙蝠俠」。

　　李在他的耳屏——耳道前面的小突起裡面植入了一個微小的磁鐵，並在脖子上佩戴了一個線圈，音頻信號在傳輸到磁場之後，就會引發磁貼植入物的震動併產生聲音。

　　除此之外，李還打算把自己的微型無線系統同超聲波測距儀、溫度計等相連，從而讓其擁有類似於蝙蝠那樣「聽」距離的能力，不用觸摸就能感受到某樣東西有多熱。李說：「這是第六感。另外，我也能探測到磁場和WiFi信號，這一設備大大拓展了我的感知能力。」

　　李的這款設備不僅能讓他炫酷，也有實際的用途，因為他的視力在不斷退化，他希望能通過更好的感官意識來提高自己的方向感。不過，李將這種「自我植入」看成是一趟探索和發現之旅而非醫學嘗試。

　　李的另外一個嘗試項目是將設備植入鼻子內，希望能藉此控制身體的溫度，從而增加用戶的體能和耐力。

　　李確信，隨著技術發展而不斷獲得改進的植入設備會讓我們的身體變得更健康，生活更幸福，為此，他願意接受任何植入手術。李說：「如果每18個月都有更好的產品面世，我會購買，我覺得，以後人們使用植入設備就和使用手機一樣習以為常。」

　　而且，這樣的設備會越來越多。作家兼生物黑客弗蘭克·斯溫的聽力也在不斷退化，他希望能研製一款新型的植入設備，改善其聽力。這款設備能將環境數據（比如WiFi信號）轉變成聲音，使用戶自我導航。目前，他已經收到了商業資助，設備模型將於今年秋季問世。

　　植入耳朵內部的設備也改變了我們的生活。去年6月份，3歲聾童格雷森·克萊姆普在美國北卡羅來納州立大學醫學院的幫助下，接受了全美首例兒童輔助聽覺晶元植入腦幹的手術，第一次聽見了聲音。

　　而且，能恢復失明病患視力的視網膜植入設備業已面世，研製者們希望此類植入設備未來不僅能讓失明病患的視力得以恢復，還能改善和提高非失明病患的視力。

　　射頻識別晶元：讓你與密碼說「再見」

　　另外，皮下射頻識別（RFID）晶元也已問世一段時間，研製者將其做成相應的「小型膠囊」，並成功打入到使用者體內。這種小型膠囊長12毫米，直徑為2毫米，採用具有良好生物適應性的SCHOTT 8625玻璃製作而成，基本不會與人體發生生物排斥現象。

　　這種膠囊內置一種通訊晶元，能把近距離通信（NFC）和射頻識別很好地結合在一起，能使用手機上的近距離通信標準，從而實現解鎖、傳輸名片等作用；與此同時，它也支持ISO14443A協議的射頻識別數據傳輸，可以用於刷門禁、啟動汽車等。研究人員表示，這種設備有望取代智能手機和平板電腦的密碼。

　　被稱為「RFID男孩」的阿馬爾·格拉福斯特拉是最早嘗試植入人體射頻識別晶元的「吃螃蟹者」，早在2005年，他就將類似的膠囊打入身體內。他說：「最近的突破已經讓這些晶元擁有了更大的存儲能力和其他潛能。有大約880個位元組的存儲空間，是以前的97倍，因此，以前你只能存儲一個名字和一個電話號碼，但現在，你能存儲更多內容。」

　　摩托羅拉公司目前也在研製擁有同樣功能的藥片，用戶吞下這塊藥品，從此可省卻記住密碼的煩惱。

　　「電子紋身」：讓你更健康

　　整合有微型電路的電子紋身有望成為未來的健保監視設備。這其中的翹楚當屬美國伊利諾伊大學香檳分校的材料學家約翰·羅傑斯研製出的「生物郵票（BioStamp）」。該設備由超薄電極、電子元件、感測器、無線電源和通信系統所組成，目前可以測量佩戴者的心率、皮膚的溫度、緊張度和水化作用的水平，這些指標都有助於專業人員跟蹤佩戴者的健康指標，例如可監測傷口的癒合情況等；另外，在病人離開醫院前，醫生或護士只要將該電子紋身貼在手術傷口附近，系統就可將測量信息以無線方式傳送回醫院。

　　羅傑斯不僅是大學教授，也是生物電子學領域業界先鋒MC10公司的聯合創始人，MC10公司希望其研製的「電子紋身」不僅能採用不可見的方式「擴展人的能力」，同時也能為我們的健康保駕護航，隨時監測心率、血壓等關鍵數據，並實時傳遞給醫生或與智能手機綁定。該公司下一個目標是對「生物郵票」進行改進以讓其能整合無線通信系統，這將使微型感測器進一步與現有的智能設備連接，引發新一輪的產業創新。

　　無獨有偶，摩托羅拉公司也於去年發布了一款臨時性的電子喉部紋身，其能與智能手機、平板電腦和谷歌眼鏡這樣的設備進行通訊。而美國南加州大學的研究人員則希望能在未來兩年內對一款能恢復大腦損傷病患記憶能力的設備進行測試，該設備的最終目的是治癒阿爾茲海默氏病。

　　質疑之聲此起彼伏

　　儘管植入設備「看上去很美」，目前似乎也深受極客們的追捧，但其發展中也遇到了最大的「攔路虎」——公眾認知。

　　在美國和歐洲很多國家，醫院禁止給人們植入類似的設備；而且，人們對生物黑客們也普遍缺乏信任。《生物工程學》雜誌的編輯、南加州大學生物工程學教授安東尼·朱塞佩-艾利強調稱，醫學的基本要義是解決問題而非讓健康的人變得更加強大。

　　不過，朱塞佩-艾利也承認，這些生物黑客也是公眾接受人工耳蝸和視網膜植入等新興技術（這些新興技術在改善聽力和視力受損病人的病情方面取得了很大的成功）的推動者。

　　朱塞佩-艾利說：「公眾認知是主要的壁壘。他們認為，植入設備會使人們覺得不舒服。但我們也已經看到，它們可能會產生巨大的影響，射頻植入設備也被證明在治療阿爾茨海默氏病方面具有非常大的潛能，而且，其用途還不止於此。」

　　為了讓這種設備的侵入性降至最低，朱塞佩-艾利建議人們在研製此類設備時應考慮兩個方面，「這些設備必須很小，而且容易供電，如此一來，就不必進行很多重複性的操作。在第二個方面，使用身體能量的感應線圈和生物燃料電池目前正慢慢成為解決方案。」

　　朱塞佩-艾利領導的研究團隊目前正在研究配備了感測器、能與皮膚「親密接觸」、不需要進行侵入式手術、能測量關鍵信號且能通過無線數據傳輸信號的「電子紋身」。這種紋身已經引得無數科學家競折腰。

　　朱塞佩-艾利表示，這種紋身的使用範圍也很廣泛，能被用到頭部讀取腦波信號。儘管植入大腦的設備可以告訴我們更多，但將設備植入大腦存在著巨大的風險，要是身體排斥製造設備的原材料，它或許會導致病患死亡。

　　不過，英國維康基金會目前正在阿爾茨海默病氏病患身上進行實驗，他們朝其大腦內部植入了一塊硅晶元，這塊晶元可監測大腦狀況，預測病患可能出現的危險狀況，還能刺激衰弱的神經細胞。美國國防部高級研究計劃局也在進行類似實驗，他們將晶元植入士兵體內以便更好地對士兵遭受的精神創傷進行控制。儘管這些實驗對醫學的基本原則提出了很大的挑戰，但研究人員相信，這種晶元最終能通過提高士兵的意識、記憶和情緒，增強士兵在戰爭中的表現。

我想偷偷給兒子植入一個追蹤器，然後就永遠知道他在哪裡了！哈哈哈哈哈哈……