人體植入設備,會引起一場人類的變身風暴嗎?

沒有人能想到,今天的人體居然可以裝得下那么多血肉之外的東西。

數千年來,人類一直在改變自己。為了像鳥一樣在天上飛,發明了飛機;為了實現更快的速度,發明了汽車;為了千里傳音,發明了電話;為了跨越空間的交流,發明了互聯網……

似乎在一百年之前的時光里,人們一直在追求著外部的改變,通過外力讓自己變得更強大。而進入二十世紀尤其第三次科技革命興起之后,人們逐步開始探索人體內部。我們試圖找到人體的一些密碼,從根本上變得更強。

一系列生物技術被探索和發明,人們做到了幾千年來想都不想不到的東西。比如,沒有人能想到,今天的人體居然可以裝得下那么多血肉之外的東西。

你知道嗎,有人真的活成了天線寶寶

人體設備植入的歷史并不算太長,1956年第一臺心臟起搏器的成功植入標志著人體植入進入了一個新的時代。經過六十多年的發展,人體設備植入在醫療領域已經成為了不可或缺的醫療手段。而最新的趨勢則是,其在逐步突破醫療的藩籬,走向更廣闊的應用領域。

傳統的醫療類的人體植入設備種類有很多,比如起搏器、鋼板、心臟支架乃至整容填充材料等。這些植入設備的功能主要以補充肌體的原有功能。簡單說來就是,心臟不跳了讓它跳,骨折就用個鋼板支撐,下巴不夠長就再填一個。除此之外,它們幾乎沒有其他的用處。

而隨著技術的發展,尤其是能夠在人體內成功植入芯片之后,醫療行業的人體植入物開始變得更加高端。比如波士頓大學測試的一個仿生胰腺,其攜帶的一個微型傳感器可以直接連到智能手機中,反映出患者的血糖水平。一名黑客則為了檢測生命體征,在自己的手臂上植入了一個藍牙芯片。通過跟手機的連接,其能把人體內的各項生理數據傳出,比如血壓、體溫、脈搏等。

意大利甚至研發出了利用腦電波脈沖來實現對假肢的控制。更多的電子植入式設備如心臟除顫器、胰島素泵等,也都已經在得到廣泛的應用。更神奇的是,一位藝術家因為天生看事物沒有色彩,其便在自己的頭部植入了一根連接著芯片的天線,通過天線來感知色彩,然后轉化為聲音。對這位“天線寶寶”而言,顏色不是用來看的,而是用來聽的。

與傳統的補充式植入設備不同,這些電子植入設備一方面能夠提供更加精準而有效的醫療服務,另一方面則提供了更智能、更全面的身體健康監測。

眼看人體植入設備在醫療行業走得順風順水,總有一些不甘寂寞的人要坐不住了。既然人體內能移植這么多東西,干嘛非得用于醫療呢?畢竟雖然大家都是人,但各自的需求卻是千千萬萬。于是,我們開始有幸見證一些植入者們的瘋狂腦洞。

美國一位攝影師為了能夠實時捕捉瞬間照片,給自己開了個腦洞——這是個真·腦洞。他在自己的后腦勺植入了個相機,還成功了,并且拍出了很多人們非常感興趣的照片。而猶他州的一位推銷員則為了滿足自己秘密地聽音樂的想法,居然在自己的耳朵里植入了一個永久性的耳機,這簡直是高中生課堂聽歌的神奇,相比之下用手托耳朵偷聽音樂的辦法簡直弱爆了。甚至英國的一對夫婦在各自的手臂上植入了一個可以連接神經系統的芯片,只要一方動動胳膊,另一方立刻就能收到信號,用技術手段真正實現了“心有靈犀一點通”。還有在手臂上植入耳朵聆聽全世界、手腕上植入NFC安全芯片消滅鑰匙、肘部植入芯片感受地震、大腦植入芯片來實現意識控制……這世界只有你想不到的,沒有植入設備辦不到的事兒。

那么,從實際意義上來看,人體植入設備的成功讓醫療領域的專家們看到了一種全新的醫療解決方案。從補充到全面檢測的進步,也正是人類需求的倒逼和科技的賦能。而正是在醫療領域的成功運用,人們也看到了意料之外的應用可能,從而可以展現更豐富的想象力,讓人們的個性得到表達和釋放。

而把眼光放到幾百年后,以芯片為代表的人體植入設備一旦在大腦、神經等高復雜度的組織器官中得到成熟運用,也就意味著人類將可能擁有前所未有的超能力。那么人類的進化將如想象的那樣走向另一種形態:電子人。屆時,關于人類的定義紛爭,恐怕又會四起了。

嘴上說要,身體可能有點兒受不了……

當然,就像一個小孩兒剛學會在父母的提拉下蹣跚而行就想打破人類百米紀錄一樣,現在去想成為電子人的事兒還有點遙遠。小孩子學步還面部了磕磕絆絆鼻青臉腫,在設備植入這件事上,還是有很多的技術問題需要克服的。

1. 人體排異問題。人體是一個完整的有機系統,受者在接受了同種異體的組織或器官移植之后,很有可能這個外來組織或器官會被自身的免疫系統識別出來并對其發起攻擊。對移植的器官來講,這種移植排斥反應將有可能導致移植的失敗。性狀幾乎完全相似的活體器官尚且如此,就更不要提以金屬為材料的鋼板、芯片等植入物了。

比如那位紐約大學的腦洞攝影師。即便在后腦勺的皮膚傷口愈合之后,他仍然會感到不舒服。并且,因為正好在后腦勺開了個洞,因此他睡覺的時候不得不用四個枕頭來支住自己的腦袋,讓它懸空。這樣的睡姿就已經夠折磨的了,然而校方為了保護校園和學生的隱私,強制它把后腦勺的鏡頭給蓋上。最關鍵的是,幾個月之后他的身體開始出現排異反應,難受令最終不得不摘下了這個第三只眼。

2. 電池問題。比如心臟起搏器,由于要維持工作,其就必須要依靠電力來驅動。但是傳統電池終有耗盡的時候,起搏器的電池壽命一般為5-10年。等到電池耗盡,患者就必須要承擔二次手術的痛苦來更換電池。到現在,越來越多的電子設備植入人體,要想實現對對人體持續的健康監測,也需要持續的電力來維持,而有的設備則可能只能維持幾個月。

那么,來來回回地開膛破肚顯然不是個辦法。并且還存在另一種隱患:你不知道什么時候電池就會用盡。對于一些關鍵性的設備比如起搏器、植入式胰島素泵而言,一旦電池在無預期的情況下電量耗盡,對患者而言可能是致命的。

3. 黑客綁架問題。在很多植入設備都具有芯片之后,其也就擴展了一項互聯功能。這一方面為患者和醫生查看身體狀況提供了方便,另一方面也為黑客的攻擊埋下了隱患。曾經英國和比利時的研究人員發現,一些植入型心律除顫器的專有通信協議中就有安全隱患。而且這種黑客入侵的方式確實在現實當中發生了。

比如利用一種名為MedJack的攻擊方式,攻擊者們會將惡意軟件植入到醫療設備當中,然后就可以進行擴散。但更可怕的在于,一旦這種設備已經在被病人使用,那么黑客造成的威脅將會被進一步放大。如果一個黑客成功地侵入了一名糖尿病患者的胰島素泵,那就只好滿足他們的金錢欲望以避免病人被注入足以至死的胰島素劑量。這種毋需謀面的遠程綁架,也將成為比捆手捆腳更能直接威脅生命的殘酷形式。

那么,以上這三種問題如果得不到有效的解決,植入設備的前景雖然美好,但終究會伴隨著危險而存在。所幸,研究者們意識到了這些問題并在積極地做出針對性開發。

把石頭搬開,我要變身!

針對人體排異的問題,科學家們也做出了嘗試。目前的排異除了類似腦洞攝影師的身體不舒服之外,更多的表現在對電子設備周圍細胞組織的損傷方面。另外,為了保護人體,免疫系統會在設備的周身生產瘢痕組織或者纖維組織。而這些組織將對一起本身的功能產生不利的影響。

為此,科學家們想了一個辦法,利用藥物來影響一種名叫巨噬細胞的免疫細胞。如此一來,其可以在一定程度上阻止瘢痕或纖維組織的生成,從而保護儀器。而想要從根本上解決排異問題似乎不太可能,因為這是身體天生的自我保護性功能。或許最多的就是像常規醫療一樣利用藥物干預緩解排異反應,實在不行就取出來吧……

在黑客入侵這方面,專家們也在尋找更為安全的防護措施。為了保護大腦不被黑客們控制,比利時的科學家們提出了一種新的方法。其主要是利用神經刺激器的密鑰位電信號將密鑰傳輸到外部設備,以保證信息不會被惡意攔截;同時建議醫療設備廠商升級安全技術解決方案。

更多研究者認為應該加強遠程監控和對所有的遠程監控裝置進行審查,并使用嵌入式設備固件等等。而醫生掌握必備的網絡風險技能也成為對患者負責的一種必要要求。

相較于以上二者,植入設備亟待解決的應該是電池問題。畢竟排異可以緩解,黑客可以放空,但電池沒了將肯定會對人體造成不可逆的危害。比如起搏器的突然停止工作而致人昏厥甚至死亡。

科學家們探索了非常多的發電方式,比如位于皮下的太陽能電池、用胃酸提供能量的新型電池、利用血液糖分發電,甚至開發出了能吃下去之后再分解的電池……這些發電方式聽著都讓人覺得興奮,但似乎有點兒大忽悠的感覺。那么,有沒有靠譜點兒的呢?

近日,麻省理工學院的研究者就正在聯合布里格姆女子醫院的專家們研制一項最新技術,它能夠為植入人體深處的設備供電和進行通信,同時還能用來輸送藥物,監測身體內部的狀況,或者通過用電或光刺激大腦來治療疾病。而植入體則由射頻波供電,其可以安全地通過人體組織。研究人員在動物試驗中證實這些波浪可以為距離1米遠、位于組織10厘米深處的裝置提供動力。

而無線充電也確實是當下研究得比較熱門的技術之一。如果麻省理工的這項技術能夠成為現實并下沉到民用場景當中,植入設備的電池制約問題將會得到有效的解決。再加上技術的發展讓植入設備的體積越來越小、性能越來越強,人類真的可能會步入馬斯克所期待的機械人時代。

到時候,那滿大街的人們外表看起來仍然是血肉之軀,內里卻充滿了無數的電子元件在不知疲倦地工作。你在忙碌之余偶爾想起地球另一端的愛人,立刻就受到了萬里之外的溫暖回應。在人類肉體上刮起的這場科幻風暴,可能真的會成為現實。

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