参考封面|人体植入芯片点亮医学未来
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2025-11-25 21:11:09
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参考消息网11月25日报道美国《时代》双周刊11月24日刊登题为《人体植入芯片或成医学未来,这些患者已率先受益》的文章,作者是杰弗里·克卢格。全文摘编如下:

爱丽丝·沙尔东已经很久没能看清人脸了。五年前,这名居住在巴黎郊区、87岁的退休教师首次发现自己视力衰退:视野中央出现一处模糊、浑浊、昏暗的区域。很快,这处区域扩大成小点,小点又变成斑块,直到她再也无法识别人脸、阅读书籍,或是在陌生街道上辨别方向。

沙尔东视力问题的根源是老年性黄斑病变。这种疾病困扰着全球约2亿人,会导致视网膜细胞受损。黄斑病变通常不会导致完全失明,但会严重损害视力。至于治愈方法?目前尚不存在。

“我一辈子都在和孩子打交道,教他们读书识字。”沙尔东说,“所以,当我连书都读不了时,那种打击对我来说格外沉重。”

不过,在视力持续恶化的情况下,沙尔东还是设法挽回了部分“失去的世界”。如今,她虽然仍无法看清人脸,也不能独自上街行走,但已经能阅读了——读得不多,每天上午一小时、下午一小时。可即便只是恢复了这一小部分视力,也彻底改变了她的生活。

“这给了我希望。”她说,“毫不夸张地说,它改变了我的人生。”

“虚无”创造视觉奇迹

这一突破的背后,是科学风投公司长达20年的研究积累。这家成立四年的神经科学企业总部位于旧金山,由生物医学工程师马克斯·霍达克领导。在一项名为“普里马”的实验性手术中(目前已为数十人实施),外科医生会将一块2毫米×2毫米、带有400个六边形电极的计算机芯片,直接植入黄斑病变已破坏的视网膜区域。之后,像沙尔东这样的患者会戴上一副笨重的黑色塑料眼镜,眼镜上装有微型摄像头,可捕捉外界画面,并通过红外脉冲将图像直接传输至芯片。该系统选用肉眼不可见的红外波长(而非可见光),是为了避免信号干扰患者仍保留的周边视力。信号从芯片传输至视神经,再传递到大脑,最终让患者恢复接近正常的视觉功能。

实现这一视觉奇迹的芯片,肉眼几乎难以分辨。在科学风投公司总部一台连接计算机的高倍显微镜下,它看起来像一块放大版的电路板;而用肉眼看,它只是一小片“虚无”——但正是这片“虚无”,为近乎失明的人带来视力。或许并不完美,但终究是视力。

“健康人应能在4米外看清视力表;而未接受治疗的患者,即便在1米内,也只能靠周边视力勉强看清顶端的最大字母。”霍达克说,“在‘普里马’临床试验中,患者能看清视力表上第五行的字母。”

这项刚刚发表在《新英格兰医学杂志》上的试验,招募了来自欧洲各地的38名患者(包括沙尔东),所有人均接受了“普里马”手术。术后,近80%的患者在视力表上的识别能力提升了20个字母,84%的患者能在家中阅读字母、数字和文字。

脑机融合展现广阔前景

科学风投公司并未止步于此。该公司研究人员还在开发一种可直接植入大脑的芯片技术:对于因中风、意外事故或渐冻症导致瘫痪的患者,这项技术能让他们仅靠意念操控计算机、智能手机、轮椅,甚至电灯和家用电器。对于因病情丧失语言能力的人,未来这种芯片或许能将意念转化为屏幕上的文字、句子乃至段落;若患者在患病前有视频或其他语音记录,人工智能可通过学习模仿其声音,让芯片将意念转化为计算机合成的本人语音。

在这套系统中,植入的计算机芯片不仅会附着在大脑上,还将成为大脑的一部分。借助霍达克所说的生物混合模型技术,芯片会植入干细胞,这些干细胞将生长为脑组织,与负责思维、语言、创造力等功能的神经元建立有效连接。

“试想一下,一块带有10万个电极的芯片,当它与大脑组织融合后,或许能实现10亿个突触连接。”霍达克说,“目前,向大脑输入信息非常容易,但从大脑中提取信息仍有局限。要是能提取大脑中的图像、声音、想象或记忆,会是怎样的场景?”

并非只有科学风投公司在探索脑机融合。据世界经济论坛统计,全球至少有680家公司涉足脑机接口(BCI)技术领域。2022年,该领域市值已达17.4亿美元,预计到2030年将增长至62亿美元。如今的脑机接口技术,就如同20世纪80年代初的个人计算机:作为一项尚在起步阶段的技术,它未来可能产生震撼全球的影响力。

这一新兴科学领域不仅引发技术热潮,也掀起文化讨论,触动了大众心中的敏感神经。2020年新冠疫苗问世后,毫无根据的谣言随即传开,称疫苗中含有可植入人体的微芯片,政府能通过它读取人的思想。公众对脑机接口领域进展的反应,也呈现出类似特点:既有着合理的好奇,也充斥着令人担忧的虚假信息。

“过去20年里,每当这项技术取得进展,首席研究员总会接到电话,说有人给他们体内植入了芯片。”总部位于犹他州的黑岩神经技术公司的联合创始人弗洛里安·佐尔茨巴赫说,“这反映出人们在批判性思维方面的欠缺。”无论好坏,脑机接口技术已成为现实。如今,科学家需要解决的是“如何运用它”,而普通人则需要思考“如何看待它”。

投入市场尚需时日

脑机接口领域各企业研发的硬件或许令人瞩目,但目前仍处于测试阶段,远未达到可投入市场的水平。“普里马”系统虽让沙尔东具备了读报能力,但该系统的眼镜需连接一个重达近1公斤的塑料盒,盒内装有处理计算机和电池。这个塑料盒携带不便,对需要在街上行走的人来说尤其麻烦,而且还容易发热。在科学风投公司总部的实验台旁,研究人员正致力于研发第二代“普里马”系统:届时,塑料盒中的硬件将被微型化,并集成到眼镜腿中。

目前,相关研究仍在缓慢推进。在美国,大多数脑机接口研究是在美国食品药品监督管理局(FDA)的“试验性器械豁免”政策框架下开展的。该政策允许研发方在器械获得批准前,对动物和人类受试者进行试验。从规划临床试验、开展试验、撰写研究报告,到等待市场准入许可,整个过程可能需要五年。不过,多数脑机接口企业的负责人都对FDA谨慎推进的态度表示认同——至少在公开场合是如此。

最后,这项全新技术必然涉及成本问题。对于如此早期的产品,各企业目前都不愿谈论市场定价,但霍达克还是大胆给出一个预估范围:一套“普里马”植入系统的价格约为10万至20万美元。

“尽管我们希望能尽可能降低成本,”他表示,“但现实是,这项技术的研发和市场化投入已达数亿美元。”

如今,脑机接口技术正处于一个意义深远的转折点:作为一门新兴科学,它才刚刚开始走向成熟。当前实验室和实际应用中需要解决的问题,不仅涉及技术和医学层面,更关乎人类存在的本质。

在过去150年间,人类发明了众多新技术:动力飞行、汽车、电灯、无线电、电视、电话、电影等等。但这些技术与人类之间,始终存在一道无法逾越的界限——机器归机器,人类归人类。而计算机打破了这道界限:它们积极调动我们的视觉、触觉、听觉和思维。随着脑机接口技术的发展,机器正成为我们身体的一部分。至少在一定程度上,机器正变得更具人性,而人类本质上也正变得更具机械性。其所带来的益处真真切切,但随之引发的问题也不容忽视。(编译/沈丹琳)

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