《電子技術應用》
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從可穿戴設備到人體植入 今后的醫療會變成這樣

2016-03-28

  小時候的奇點糕特別愛看一部名叫《攻殼特工隊》的動畫片(暴露了年齡)。這個動畫片所基于的時代是以電腦、人工智能和網絡主導人們生活的。技術的發展讓通訊終端植入人體成為可能,人類從此就可以直接與計算機和網絡互動。不光是思想,義體技術也飛速發展,這讓“所有器官都是人造的”成為可能。

  賽博格是英文“Cyborg”的音譯,就是人和人造物組成的結合緊密的統一功能體,本質上是“人類的神經系統與計算機相連。”。《機殼特工隊》算是賽博格概念的初始來源,對后面諸如《黑客帝國》這樣的科幻作品有顯著影響。隨著科技不斷發展,現實生活中還不太可能達到“所有器官都是人造的”狀態,但是芯片植入之類的研究已經有不少進展。軟件開發人員、學生和創業家是最先對身體植入技術感興趣的群體。

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  “世界上第一個電子人”

  Kevin Warwick教授目前是英國考文垂大學的副校長,他被稱為“世界上第一個電子人”。早在1998年,Warwick 就成功地將芯片植入自己的手臂內,從而成為世界上第一個體內攜帶芯片的人。芯片置于長23毫米、直徑3毫米的小型玻璃管內,管內除了硅芯片之外,還有電磁線圈。

  2002年,他再次拿自己開刀,在手腕植入一塊有100個電極的芯片,并通過電線與電腦聯通。當他想要握緊拳頭時,大腦的電子信號就會通過神經系統,經手腕傳到手掌。晶片電極與神經細胞有所接觸,所以也會接收到大腦的電子信號。晶片把信號傳給電腦,電腦記錄和分析這個信號,而且復制出同樣信號,然后傳給機械手,機械手做出攥拳的動作。

  在后面的實驗中,Warwick也為他的妻子植入了晶片電極,可以和Warwick的大腦連接。當妻子攥緊拳頭時,Warwick的大腦就會接收到脈沖電流,這種電流被他描述為“一種在我們的神經系統之間非常基本的電報形式的溝通”。現在大多數植入都不與人體通信,而是用皮下植入的傳感器和外部交互技術進行通信。這點有可能會發生變化。

  生物黑客:芯片植入相當有價值

  賽博格亞文化的愛好者們自稱“生物黑客”,Tim Cannon就是其中一員,他是匹茲堡一家名為Grindhouse Wetware創業公司的聯合創始人兼CTO。這家公司專門為生物黑客們研發產品,Cannon也經常充當自己產品的實驗者。“我們希望看到賽博格可以真正像科幻小說中描述的那樣,為了這個愿望我們經歷一個10年左右的科研期是在所難免的,雖然成員都不是專業搞科研的,做這一切完全憑借熱情,都是為了公眾科學。”

  他們原型產品在2015年11月出爐,名為Northstar V1,這是一個2歐元硬幣大小的、可嵌入到皮下的裝置,當使用者接近磁體時,設備上的5個LED燈就會被集火點亮,10秒后自動熄滅。更新版本可能會記錄生物特征數據或者響應手勢。再之前的設備名為Circadia,有一塊肥皂大小,Cannon也把自己作為小白鼠植入了它,但是因為恐慌癥,在電池沒電的時候這個植入就被移走了。

  磁體可以讓用戶感知到磁場和電磁場;包裹在生物相容性玻璃的射頻識別(radio-frequency identification,RFID)和近場通信(near field communication,NFC)芯片,可以被編程來和Android或其他設備通信,允許用戶解鎖手機,開門,開關燈甚至可以通過揮手來買啤酒。

  Hannes Sj?blad是生物黑客公司BioNyfiken的創始人,也曾在Epicenter任職。2015年Epicenter上了頭條,他們開發了一款米粒大小的RFID芯片,可以植入到員工手中,當你走到辦公室門前,只需把手靠近一揮,就能開門。Sj?blad指出,研究人員幾年前就對寵物植入了芯片,安全性是早被證實的。而且他認為芯片植入是有醫學潛力的:日本的衛生間已經有根據尿液分析來評估一個人的血壓、BMI值和血糖水平等。在公共衛生間不可能只有一個人使用,長期監測體征變得復雜起來。但是如果每個人都植入了RFID芯片,那么在每次用戶按下沖水按鈕時都可以保存他們個人的信息。

  這種植入一般都在診所或者醫院之外的地方,作為一種平行于標準化的醫學實驗。身體改造藝術家Jowan ?sterlund,他在瑞典經營一家紋身室,也是Cannon植入的操刀手說:“我們不會為病人進行植入術,那是醫療行為。但是我們可以‘升級’健康人,讓他們可以預測健康問題。這一定是未來的發展方向。”Cannon也說,希望Northstar系列可以接入用戶的行為數據,就像是可穿戴設備一樣。“腦子不可靠,但是身體反應的數據是可靠的,Northstar V1看上去很雞肋,但是等未來大家都能用電子心臟代替生物心臟的時候,我們的產品一定會受到歡迎。”

  爭議:目前芯片植入的效用還不如假肢

  你可能會說,那又怎樣。iPhone可以和植入芯片做同樣的事情。Warwick認為植入對用戶來說有哲學方面的影響,和使用普通工具感覺上是不同的。使用外部設備和植入到身體里在技術上的差別是輕微的,對心理的影響是非常重大的。“對于做過植入手術的人來說,不管這個植入物是人工髖關節還是耳蝸還是其他什么,這些植入物和技術都是他們身體的一部分。”

  對很多賽博格來說,便利是個關鍵詞:你可以無縫生活,揮手進入你的房子而不是到處找鑰匙,用一個手勢就能賣咖啡而不是在你的錢包里找零錢。而且它在你的身體里,它們永遠都不會丟也不會在體內亂跑(雖然不可能不出問題)。“我們不斷見證小型化技術的實現,說不定以后電腦也可以像我們身體器官一樣可以隨身攜帶。”

  南加州大學教授Jack Halberstam在2015年柏林的一次關于半機械人和超人類主義的會議上表示,這些植入設備代表了“對嵌入技術的迷信,然而它們目前還比不上假肢的效用。”Halberstam聲稱,在胳膊或者手掌植入技術方面沒有真正新的東西,他認為更有趣的工作發生在組織工程領域。“人們已經植入體內的東西。膝蓋、人工韌帶、心臟起搏器等等。這么說來,我們都是賽博格。”

  賽博格亞文化是超人類主義的其中一個分支,所謂超人類主義就是,相信科技必將超越我們自己,提高我們的能力,盡可能地延長生命。要知道并不是所有信仰賽博格的人都能接受這個想法。Cannon認為自己是一個實際的超人類者,賽博格只是其中的過渡階段。

  Cannon對于人類增強的看法是樂觀的。他認為人類增強可以讓人類創建一個更可持續、輕松共享的世界。這個世界里很少會因為食品和其他資源而發生戰爭,更高級的大腦將使得人們更加友善。

  對于Cannon這種想法不乏批評者。Halberstam擔心就像其他科學和醫學的進步只提供給少數富人一樣,半機械人可能曝光世界的不平等,對資源分配提出疑問。

  Warwick談到未來的半機械人,會視普通人為較為低等的人類,就像我們現在看黑猩猩那樣。而未來的半機械人因為在大腦中植入了芯片,這給了他們卓越的數據處理能力。“人類可能成為一個亞種,電子人顯然會在智力等多方面優越許多。”

  Cannon認為,人體其實是設計不良的,這就容易導致欺騙我們。在這個前提下,是有很大討論空間的。“很多時候我們的身體和大腦在對我們說謊。大腦并不總提供給你一個完整的故事,但是數據不會說謊。”

  對普通人來說,芯片植入還需要更多誘惑力

  如果說數據是21世紀的金礦,企業很難停止伸向數據的手。我們生成的數據越私密,尤其是如果設備就在我們身體里并且發送我們的健康信息到手機或者網絡上,對于廣告商和其他業務來說就越值錢。Patrick Kramer白天在IBM工作,在業余時間在運作Digiwell,一個為歐洲提供可連接和可穿戴設備的公司。使用獨特來自于智能馬桶的私人數據給用戶發送關于對于壞習慣警告。“數據是有利可圖的”Kramer說,對于已經有4~6百萬筆錄攝像頭的英國來說,我們已經被監控了。“認為數據是安全的只是一種錯覺。”

  這讓人困擾。如果要將一個異物永久放入身體,那么除了新奇和便利它還需要帶給我更多的好處。僅僅是讓我們更快地上地鐵是不夠的。它必須更有用,例如跟蹤和記錄我的生物數據并發送給我的醫生。此外還需要讓我相信數據是安全的,不會被政府,黑客和公司拿到——不會擴展他們已經很強的力量來跟蹤日常互動。

  大多數對于生物黑客和賽博格未來的樂觀都是由理想支撐的。“我們不從大公司獲取酬勞,我們不由政府資助” ,Sj?blad說,“我們真的想成為一個獨立的力量。”項目是開源的,工具在Android系統上運行。在杜塞爾多夫,Sj?blad敦促聽眾收回他們的身體數據。“我們是公民和用戶,我們每個物理人應該回收我們所有的數字人的數據,這樣廣告商和其他公司就不會知道我們的所有數據。”

  是什么使設備成為主流的,Sj?blad認為是:相關性和可用性。“我認為通過植入芯片來使用公共交通將成為一個特點,讓這種技術吸引大量的人群。然而,最大的商機在醫療行業,因為這種技術將促使人們測量和監控他們自己的身體數據。一代人以后,人們將會驚訝沒有這種技術我們是怎么存活下來的。”他說。

  更便宜的醫療技術所帶來的進步類似于發生于1970年代的計算機革命,Sj?blad說。他將植入技術和手機放在相同地位上。在1980年代手機就存在了,但是巨大而笨重,僅被那些生意人或者在邊遠地區工作的人使用。“如果你在1985年問一個是否需要手機,他們會說‘不用,我家有一個電話,而且現在到處都有電話’。”但隨著時間推移,當技術變得更便宜和實用,它變得人人都有。

  Warwick認為進一步發展下去,用紅外雷達幫助盲人“看”東西,通過超聲波讓耳聾的人“聽”到聲音等等都不是夢想。他曾在演講中表示:“連接人類和機器似乎是很自然的發展過程,這其中充滿了利用機器智慧創造超人的可能性。在短期內,許多醫學難題將因此而得到改善。從長期而言,這將提升人類的素質,增強我們的能力。


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