本報(bào)記者 林紫曉
《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》，2014年2月26日
心有靈犀一點(diǎn)通
揮揮手就能鎖上房門(mén)，搖搖頭就能駕駛車(chē)輛，握握手就能傳送文件。不止如此，腦癱患者能正常料理自己的生活，警察毫不費(fèi)力地找到被綁架者……這些大膽的想象在未來(lái)的“芯片人”看來(lái)都是小case。
隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，許多近乎于“幻想”的研究都變成了現(xiàn)實(shí)。人體與電子科技，還能擦出怎樣的火花？所謂“芯片人”的時(shí)代，距離我們還有多遠(yuǎn)呢？
人體 ＋ 芯片
早在1998年，英國(guó)雷丁大學(xué)的凱文•沃威克教授利用外科手術(shù)，把一個(gè)硅片脈沖轉(zhuǎn)發(fā)器植入了自己的左臂。緊接著在2002年，又將一個(gè)3毫米寬的方形芯片植入到了左腕內(nèi)，并連接上了100個(gè)電極，使他的神經(jīng)系統(tǒng)通過(guò)芯片線路與計(jì)算機(jī)相連，由此，世界上第一個(gè)“芯片人”出現(xiàn)了。
在此后的一個(gè)多星期的時(shí)間里，沃威克就帶著這個(gè)“電子標(biāo)簽”在控制辦公大樓里進(jìn)進(jìn)出出。所有由電腦控制的房間都能認(rèn)出他來(lái)，自動(dòng)開(kāi)燈、開(kāi)門(mén)，他的電腦還會(huì)發(fā)出“早安，沃威克教授”的問(wèn)候，并且在接到新郵件時(shí)通知他，自動(dòng)下載他的電子郵件……所有這一切都在一念之間，甚至不需舉手之勞，他的助手也能在任何時(shí)候找到他。
凱文•沃威克教授的實(shí)驗(yàn)啟發(fā)了很多人，人們不禁遐想，隨著技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)在人體植入芯片能否幫助那些重癥患者？“芯片人”能否完成更多不可能的任務(wù)？未來(lái)的人類(lèi)能否真的“心有靈犀一點(diǎn)通”？
清華大學(xué)微電子學(xué)研究所集成電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)室主任張春副教授認(rèn)為，目前熱議的可植入式人體芯片各種各樣，其功能也各不相同，有的用于身份的確認(rèn)和追蹤，也有的作為治療疾病的設(shè)備植入人體，還有的作為遠(yuǎn)程控制電器設(shè)備和人腦輔助記憶之類(lèi)。當(dāng)然，這些芯片有的投入了使用，有的還比較遙遠(yuǎn)。
目前來(lái)講，所謂“芯片人”，就是在人體皮膚下面植入一個(gè)很小的芯片，芯片中記錄著個(gè)人的基本資料，用特定的機(jī)器就可以顯示里面的內(nèi)容。中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所副研究員郭志川認(rèn)為，現(xiàn)階段“人體芯片”可作為無(wú)線射頻識(shí)別（Radio Frequency Identification）電子標(biāo)簽技術(shù)在人體中應(yīng)用推廣。實(shí)際上，它是一種利用無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的可以植入人體的芯片，里面裝有芯片、天線和信息發(fā)射裝置，對(duì)應(yīng)身體之外不同的接收裝置。
人類(lèi)與電子設(shè)備的結(jié)合在今天看來(lái)并不稀奇。我們的人體是個(gè)神奇的生物電場(chǎng)，人類(lèi)的每一個(gè)思維，每一次感情波動(dòng)，每一個(gè)行動(dòng)，在大腦中都有相應(yīng)的電信號(hào)，這種信號(hào)由千百萬(wàn)的神經(jīng)元協(xié)調(diào)發(fā)出，在大腦內(nèi)傳播。人工視網(wǎng)膜、人工耳蝸，還有心臟起搏器、腦起搏器等等，這些植入式電子醫(yī)療設(shè)備通過(guò)模擬人類(lèi)器官，為人類(lèi)治療疾病、重新過(guò)上正常生活起到了重要的作用。
但是人們的探索并沒(méi)有止步于此，人類(lèi)不斷革新人與機(jī)器、人與人的交流方式。那么未來(lái)，在人體內(nèi)植入芯片后，我們的生活到底會(huì)發(fā)生怎樣的變化，我們到底還能夠創(chuàng)造怎樣的奇跡？
廣闊前景 ＞ 現(xiàn)實(shí)應(yīng)用
人體芯片的廣闊應(yīng)用前景實(shí)在令人期待，未來(lái)人體芯片可能應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。
首先是在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。郭志川認(rèn)為，“人體芯片”一些積極的作用是可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、高度自動(dòng)化對(duì)人類(lèi)個(gè)體的識(shí)別，在生物醫(yī)學(xué)方面會(huì)對(duì)人類(lèi)有比較大的幫助，例如，可幫助殘疾人能夠更好地工作以及料理自己的生活等內(nèi)容。
據(jù)了解，美國(guó)應(yīng)用數(shù)據(jù)解決方案公司在2004年10月宣布，該公司研制的VeriChip技術(shù)已獲美國(guó)食品與藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)，將可以用于醫(yī)療目的，VeriChip是一種可植入人體內(nèi)的微型芯片，是一種醫(yī)用跟蹤設(shè)備。VeriChip只有一粒米粒大小，醫(yī)生用一種特殊的掃描設(shè)備就能夠接收到芯片傳回的數(shù)據(jù)信息，比如病人的身份、血型以及健康狀況，從而加速治療過(guò)程。
此前媒體報(bào)道，2004年美國(guó)的Cyberkinetics生物醫(yī)學(xué)公司在25歲四肢癱瘓青年的頭骨中植入一種瓶蓋大小的芯片，從這一芯片上接出的100個(gè)微小傳感器與輪椅或電腦連接，這樣他就可以?xún)H僅用思想來(lái)操縱事務(wù)，甚至玩電腦游戲。這種技術(shù)被稱(chēng)為“腦門(mén)”(BrainGate)，它能夠從一系列神經(jīng)元細(xì)胞中讀取信號(hào)，并用計(jì)算機(jī)把神經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成行動(dòng)，這可能將導(dǎo)致未來(lái)的假肢像正常的肢體一樣工作。
在日本，東邦大學(xué)大森醫(yī)院與NEC公司、住友3M公司、ＶＸ磁卡風(fēng)險(xiǎn)公司共同研制了一種能貼在手指甲上的身份識(shí)別芯片。在微小的集成電路芯片內(nèi)記錄著患者的姓名、年齡、血型以及手術(shù)日期、手術(shù)部位、主治醫(yī)生、有無(wú)過(guò)敏史等內(nèi)容。這種芯片可貼在大拇指的指甲蓋上，同時(shí)在醫(yī)院的手術(shù)室、檢查室和病房?jī)?nèi)都設(shè)有專(zhuān)門(mén)讀取這種芯片的識(shí)別器。
其次，該技術(shù)有助于保障人身安全，提高一些重要機(jī)構(gòu)的安全性。在一些綁架案頻發(fā)的國(guó)家，商家首先嗅到了商機(jī)。巴西和哥倫比亞等國(guó)，一些政治家和富翁們就準(zhǔn)備在自己的體內(nèi)植入人體芯片，以保障自身安全。據(jù)美國(guó)應(yīng)用數(shù)據(jù)解決方案公司稱(chēng)，其研發(fā)的微芯片已于2009年7月18日在墨西哥城首次上市，這種芯片可以幫助醫(yī)護(hù)人員和警察在發(fā)生事故后對(duì)死傷者的身份或健康歷史迅速進(jìn)行確認(rèn)，尤其在綁架發(fā)生后，反綁架警察可以借助衛(wèi)星定位系統(tǒng)與芯片來(lái)確定被綁架者的方位。另外，這種身份識(shí)別和定位功能還可以用來(lái)進(jìn)行核工業(yè)以及國(guó)防安全部門(mén)的安全檢查等等。
此外，在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域，人體芯片都有廣闊用武之地。比如，銀行賬戶(hù)存取、市場(chǎng)交易等等經(jīng)濟(jì)行為都可以用人體芯片和相應(yīng)的讀寫(xiě)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)?；蛟S有一天你真的可以不再攜帶任何現(xiàn)金和信用卡就可以上街購(gòu)物了。另外在軍事領(lǐng)域可以通過(guò)控制動(dòng)物行動(dòng)來(lái)進(jìn)行一些軍事行動(dòng)，完成對(duì)敵作戰(zhàn)。
至于通過(guò)在大腦中植入芯片來(lái)儲(chǔ)存、傳遞知識(shí)，提高學(xué)習(xí)能力，還需要一段漫長(zhǎng)的研究過(guò)程。張春認(rèn)為，目前我們還無(wú)法清楚地知道大腦的具體存儲(chǔ)機(jī)制，要利用大腦芯片進(jìn)行知識(shí)儲(chǔ)備和傳遞短期內(nèi)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
不過(guò)，“你永遠(yuǎn)跟不上科學(xué)的步伐”，誰(shuí)又能保證未來(lái)這樣神奇的事情不會(huì)實(shí)現(xiàn)呢？沒(méi)有做不到只有想不到，“人體芯片”的更多潛能等待著人類(lèi)去探索、去發(fā)掘。
技術(shù)瓶頸 ≠ 推廣門(mén)檻
一個(gè)“芯片人”的嶄新時(shí)代確實(shí)讓人激動(dòng)不已，然而，盡管很多人都曾預(yù)言“芯片人”的時(shí)代即將來(lái)臨，可是關(guān)于“芯片人”的爭(zhēng)議從它誕生那一刻起就伴隨至今。“芯片人”的時(shí)代也放慢了腳步，變成一些科技達(dá)人的談資。到底有哪些因素制約了“芯片人”的發(fā)展呢？
張春認(rèn)為，直接制約人體芯片發(fā)展的首先是技術(shù)問(wèn)題。許多人體芯片的設(shè)計(jì)，比如應(yīng)用數(shù)據(jù)公司的VeriChip，是一種“無(wú)源芯片”（passivechip），也就是說(shuō)一般情況下它不需要能量，只是一個(gè)信號(hào)的載體，只有當(dāng)附近的儀器對(duì)它進(jìn)行掃描的時(shí)候它才能產(chǎn)生出信息。要廣泛地普及該技術(shù)，還必須研制出能夠?qū)⑷梭w能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾娫醇拔⑿偷陌藗鞲衅?、處理器及無(wú)線收發(fā)器的芯片，能夠和遠(yuǎn)距離設(shè)備交互的數(shù)據(jù)。另外，未來(lái)能否研制出更多“有源芯片”（activechip），可以隨時(shí)向外界發(fā)出信息，也是設(shè)計(jì)者們需要克服的技術(shù)難題。
但是，并非解決了技術(shù)問(wèn)題，人體芯片就可以毫無(wú)阻力地推廣了。“‘人體芯片’也是把雙刃劍，”郭志川說(shuō)，“它既能被用于醫(yī)療和安全領(lǐng)域，也可能會(huì)被犯罪分子抓住漏洞所利用，監(jiān)控受害者的一舉一動(dòng)。”人權(quán)組織擔(dān)心此舉會(huì)“侵犯?jìng)€(gè)人隱私”，一旦落入犯罪分子手中，危害無(wú)窮。
第一批電子識(shí)別芯片最早是裝在動(dòng)物身上，用于記錄和監(jiān)控它們的進(jìn)食習(xí)慣和繁殖等。此后，家畜、魚(yú)、寵物等被裝上了數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的電子芯片。記者從專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)動(dòng)物植入芯片的深圳市普?？萍加邢薰玖私獾剑踩胄酒軌蜃C明動(dòng)物的血統(tǒng)，一些名貴的寵物身上都會(huì)植入獨(dú)一無(wú)二的芯片，來(lái)標(biāo)識(shí)其血統(tǒng)的獨(dú)特性。那么，以后人類(lèi)是不是也會(huì)以這種方式來(lái)辨別身份、血統(tǒng)、地位呢？有人反對(duì)說(shuō)：“此舉將威脅人的尊嚴(yán)”。
還有一個(gè)制約因素是需求問(wèn)題。人體芯片要想得到真正的普及，就必須有更為獨(dú)特的用途。因?yàn)楫吘故侵踩肴梭w內(nèi)部，所以如果不是“絕對(duì)需求”的話(huà)，大多數(shù)人是不會(huì)感興趣的。而讀取芯片的信息需要特殊的掃描設(shè)備，不然芯片發(fā)揮不了任何作用。據(jù)了解，目前市面上很多穿戴智能設(shè)備也具有身份識(shí)別和定位功能，可以成為植入式人體芯片的替代品。
另外，植入芯片的安全性也是需要擔(dān)憂(yōu)的。專(zhuān)家介紹，很多植入人體的電子設(shè)備都經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格的組織相容性實(shí)驗(yàn)，對(duì)材料有特殊的要求，但也并不能保證百分之百的安全。另外，這些電子設(shè)備的電磁輻射，也會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定負(fù)面影響。
