從科幻走向現(xiàn)實,盤點植入芯片各種玩法
芯片植入人體正在從科幻大片中走向現(xiàn)實。新近發(fā)表在科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)雜志 (Science TranslaTIonal Medicine) 上的一個研究稱,芯片植入時代正離我們的生活越來越近。例如,近期一名骨質(zhì)疏松患者從腰部植入了芯片,芯片中的藥物能夠遠(yuǎn)程控制激活。令人欣慰的是,該項測試顯示在釋放正確藥量的情況下,對于患者而言并沒有副作用。
而美國一家公司開發(fā)出了通過遠(yuǎn)程芯片控制避孕的方式,有望在2018年正式推出商用。有趣的是,越來越多的人似乎對植入芯片并不抗拒。一項調(diào)查顯示,1/4的澳大利亞人并不介意在皮下植入芯片,以此來進(jìn)行付款。或許在不久的將來,人類有了植入芯片的幫助,會變得更加智能和健康。
手上芯片刷門禁
瑞典Biohacking Group團(tuán)隊開發(fā)出一粒米大小的芯片,可以發(fā)射無線電波,識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)。而近來斯德哥爾摩一家公司Epicenter將這款芯片植入在員工的手背,進(jìn)出門禁時只要用手背感應(yīng)就能開門,還能夠打印、搭公車等等。Epicenter公司創(chuàng)始人菲利西奧很看好這項技術(shù)的市場前景。他說,“安裝一個RFID并無多大的痛感,就像打針一樣,幾秒鐘即可安裝完成”。
RFID(無線射頻)芯片可以存儲數(shù)據(jù),也支持NFC(近場通訊技術(shù))的無線傳輸。只要拿手機(jī)輕輕從手上一掃,就能讀出芯片里存儲的信息,或者存入新的資料。整個芯片的“生命周期”中,寫入操作可以超過10萬次,存儲量則高達(dá)1G,因此不必?fù)?dān)心過一段時間就要更換的麻煩。目前普遍使用ID卡類的門禁系統(tǒng)的缺點是安全性差,如果一個公司需要多個門禁,設(shè)置相當(dāng)麻煩。相對而言,植入體內(nèi)的芯片擁有無源、免接觸和便于通信的特點,使用更為簡易和安全。
避孕用的芯片
美國公司MicroCHIPS開發(fā)出了通過遠(yuǎn)程芯片控制的避孕方式,通過向血液里釋放微量的激素來避孕。這種避孕芯片被植入皮膚之下,比如臀部、上臂區(qū)域或腹部等位置后,可以持續(xù)運作長達(dá)16年。某位婦女想要受孕,那么她只需要通過遠(yuǎn)程芯片關(guān)閉植入管,就像用遙控器調(diào)節(jié)電視音量一樣簡單。這樣也免去了咨詢婦科大夫的麻煩。
根據(jù)麻省理工的測試報告,這種MicroCHIPS植入管體積大約為20 x 20 x 7微米,工作原理類似于皮下埋植避孕劑,通過每天向血液里釋放微量的諾孕酮(一種避孕激素)來達(dá)到避孕的目的。因為這種植入管釋放避孕激素時是無意識的、自動的,所以較之傳統(tǒng)的避孕藥丸具有非常明顯的優(yōu)勢,因為后者只有每天按時服用才會起效,如果哪天忘記吃了,那么就很可能意外受孕。
不過這項避孕技術(shù)尚有不足之處。在正式提交美國食品及藥物管理局之前,MicroCHIPS還需繼續(xù)完善和優(yōu)化。比如,在芯片加密方面還需要繼續(xù)測試,以便確保服用者的數(shù)據(jù)安全。而且,MicroCHIPS會不會像皮下埋植避孕劑那樣對服用者造成一定的副作用還有待進(jìn)一步考證。這些潛在的副作用主要包括不規(guī)則出血、頭暈惡心和增加體重。順利的話,MicroCHIPS避孕設(shè)備將在2018年左右正式面世,留下很長一段時間來優(yōu)化它的產(chǎn)品。
治療疾病的芯片
相較于門禁或避孕作用的芯片,能讓身體“自愈”的芯片聽起來更像黑科技。美國國防部高級研究計劃局(DARPA)就在從事一種微小植入芯片的研發(fā)。DARPA計劃打造一個比神經(jīng)纖維更薄的植入物。這個植入物能監(jiān)控人的神經(jīng)系統(tǒng)、器官和整體健康狀況,并通過電脈沖觸發(fā)反應(yīng)來調(diào)節(jié)系統(tǒng)。某種程度上,這有點像為中樞神經(jīng)系統(tǒng)設(shè)置一個起搏器,它能幫助人們對抗關(guān)節(jié)炎和其他炎癥性疾病。照此來看,未來我們甚至不再需要藥物,植入自愈芯片就能保持健康。芯片能確保在器官中檢測到疾病后,召喚強(qiáng)大的免疫系統(tǒng)來快速解決問題。
除了DARPA,波士頓大學(xué)也在測試一種新的仿生胰腺(bionic pancreas)。它擁有一個微型傳感器,位于植入體內(nèi)的針頭之上,通過與智能手機(jī)應(yīng)用連接,它能夠監(jiān)測糖尿病患者體內(nèi)血糖含量。而英國的一位科學(xué)家也在試驗將芯片植入體內(nèi),通過芯片把自己手臂上的神經(jīng)和電腦連接起來。如此一來,電腦不但可以記錄手部神經(jīng)的運動,還可以發(fā)出指令讓手臂活動。這個試驗一旦成功,將給癱瘓病人帶來康復(fù)的希望。
植入芯片面臨的問題
雖然人體芯片在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用潛力很大,但也存在一些技術(shù)和倫理上的問題。比如應(yīng)用數(shù)據(jù)公司的“Verichip”是一種“無源芯片”,只有當(dāng)附近的儀器對它進(jìn)行掃描時,它才能產(chǎn)生信息。萬一病人被送往急救的醫(yī)院沒有讀取數(shù)據(jù)的掃描儀,人體芯片將無法發(fā)揮效用。其次,芯片的能量來源也是個問題。設(shè)計者們將不得不研究出一種專用的能量裝置,可以為芯片源源不斷地提供能量,而且這種裝置也必須小得可以嵌入皮膚下面。此外,安裝像DARPA那種微小植入芯片仍是一項巨大的挑戰(zhàn)。目前的神經(jīng)調(diào)節(jié)植入物體積很大,需要復(fù)雜的手術(shù)來安裝,這一技術(shù)短時間內(nèi)不太可能實現(xiàn)。除了技術(shù)層面,在倫理道德上植入芯片也面臨復(fù)雜的問題。
英劇《黑鏡》其中一集探討了科技與道德的關(guān)系。主人公在耳后植入一枚記憶芯片,眼睛變成了攝像機(jī),能記錄眼前發(fā)生的一切,并能隨時調(diào)取回放。這看起來很酷對不對?不過借助這種技術(shù),男主角發(fā)現(xiàn)了妻子的不忠,甚至兒子都可能不是自己的。痛苦之下他摘除了記憶芯片??雌饋?,植入芯片也不總是美好的。