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催生仿生人的十大科技

2012-02-24 13:57:14

科学家距离成功制造仿生人的目标越来越近,从让盲人恢复视力,到研制比任何人的味蕾都更加敏感的舌头,都已不在话下。以下是科学家在仿生人科技上所取得的十大进展。

 

1.大脑修复术

 

美国南加州大学教授西奥多· 伯杰制造了一个可以取代大脑海马体的电脑芯片,海马体是控制短时记忆和空间理解能力的大脑部位。大脑受到老年痴呆症和中风等疾病的频繁破坏后,通过海马体移植可帮助一个人维持正常的身体功能,避免出现严重的身体缺陷。伯杰虽然仍在继续对这项移植技术进行试验,但有望看到更多的成果。

 

 

2.老男人的新阴茎

 

勃起功能障碍可让一个男人失去性生活乐趣,但是美国维克森林大学的安东尼· 亚塔拉和他的科研小组已经想出能让很多人达到正常勃起的新方法。2006 年亚塔拉成功地为已摘除海绵体的雄兔培育出新海绵体,在勃起时海绵组织充血。这些新组织是利用这只兔子自己的细胞培育出来的,培育这些组织用了一个月时间。给摘除海绵体的兔子进行移植后,它的性功能又恢复到最佳状态。

 

3.人造细胞

 

有时候,当你需要将药物输送到身体的特定部位时,服药或注射都不是理想的方法。美国宾夕法尼亚大学生物工程学教授丹尼尔· 海默现在有一个更好的方法,那科技视野EJISHIYE K就是用聚合体制成人造细胞。聚合体能轻松模拟白细胞在体内移动的过程,它能按照要求直接将药物输送到身体的特定部位,这样可让抵御癌症等特定疾病的过程变得更加简单而且更安全。

 

4.可穿戴的人造肾

 

对那些肾衰竭的人来说,他们为了将身体内的毒素排出,每隔一段时间就要花几个小时用像洗衣机一样大的透析机做透析。但是,一种新型可穿戴的人造肾可以改变病人的这种尴尬局面。这种人造肾非常小,而且很轻,肾病患者可以将它戴在腰带上。这种自动化的可穿戴的人造肾是由美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的马丁· 罗伯茨和大卫· 李设计的,虽然非常小,但它比传统透析的效果更好,这是因为它能像一个真正的肾那样,可以一周7 天,一天24 小时不停地工作。

 

5.智能膝盖

 

你肯定会认为膝盖是不会独立思考的,但是美国麻省理工学院人工智能研究人员休· 海尔和阿瑞· 威尔肯菲尔德研发的智能膝盖却具有思维能力。早期的电子膝系统在患者刚开始佩戴时,先要由专家进行操控。而这种智能膝盖通过了解使用者的行走方式,并利用传感器确定患者行走的地面情况,自行产生逼真且令人感到舒服的运动。这个系统让假腿行走起来更加自如,而且耗费的体力更少。

 

6.仿生手臂

 

由美国芝加哥康复中心的托德· 库肯领导的一个研究小组研发出一种仿生手臂,它将曾经在患者失去的肢体内起作用的健康运动神经与大脑连接,这些神经的路径经过更改,从胸腔等身体其他部位通过,仿生臂内的电极能接收到这些神经携带的脉冲。患者决定移动他的手时,过去那些向真手发送信号的神经将改向假肢发送指令。现在库肯的科研小组正在对这种假臂进行改进,利用依然存在的感觉神经,让患者通过仿生臂感知温度、振动和压力,并将之传输给大脑。

 

7.超级舌头

 

美国德克萨斯大学奥斯汀分校的计算机和电机工程学教授迪安·耐克尔克认为,舌头可以是一种非常有力的工具,但也可以是一种非常主观的工具。食品公司想一直生产味道相同的食品,它们就会求助于电子舌,这种装置是由耐克尔克和他的科研组研发的,该装置能够用来分析液体,分辨它们的准确的化学成分。耐克尔克研发的舌头利用微球体、小型传感器,当它接触某种糖类等特定目标物时,就会改变颜色。虽然这种装置并不能取代人舌,但能够可靠地复制微妙口味的化学成分。

 

8.便携式胰腺

 

一种人造胰腺将在几年之内投放市场,这种胰腺能监控患者的血糖,调节胰岛素水平,以满足人体的需要。美国青少年糖尿病研究基金的亚伦· 科瓦尔斯基介绍说,这个装置最初将是现有两个技术——胰岛素泵和连续式血糖监测仪的结合体。这个新仪器将能帮助依赖胰岛素的糖尿病患者过上更加正常的生活,让他们更容易避免因血糖过高或过低引起的损伤和致命副作用。

 

9.再生骨骼

 

20 世纪60年代以来,研究人员已经发现了一些能促进骨骼组织生长、弥补缺失或受损部位的蛋白质。然而不幸的是,这项技术从没能很好地发挥作用,利用该技术经常会培育出错误类型的组织或在不应该生长的地方长出骨骼。2005年,美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的研究人员利用一种经过特殊设计的、只能导致特殊类型组织产生的蛋白质,解决了上述问题。这种蛋白质被称作UCB-1,现在它被用来培养能合并和固定椎骨截面的新骨骼,缓解一些患者严重的背疼。

 

10.仿生眼

 

如果你是一个盲人,即使能看到一点点光、基本的运动和形状,你的生活就会有明显变化。现在正在研制的两个系统都可以把照相机记录下来的基本的视觉信息加工成电子信号,并通过无线方式将这种信号传输给移植的电极。其中一个系统是利用人造视网膜,把电极植入眼中,为一些视网膜功能丧失的人提供帮助;另一个系统则将完全绕开眼睛,将视觉数据直接传送给大脑。这两个系统都将对那些过去眼睛可以看东西的人产生作用,这是因为这些人的大脑已经知道如何加工相关信息。

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