本報記者 林紫曉

《經(jīng)濟日報》，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(zhù)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，距離我們還有多遠呢？

  人體 ＋ 芯片

  早在1998年，英國雷丁大學(xué)的凱文•沃威克教授利用外科手術(shù)，把一個(gè)硅片脈沖轉發(fā)器植入了自己的左臂。緊接著(zhù)在2002年，又將一個(gè)3毫米寬的方形芯片植入到了左腕內，并連接上了100個(gè)電極，使他的神經(jīng)系統通過(guò)芯片線(xiàn)路與計算機相連，由此，世界上第一個(gè)“芯片人”出現了。

  在此后的一個(gè)多星期的時(shí)間里，沃威克就帶著(zhù)這個(gè)“電子標簽”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)驗啟發(fā)了很多人，人們不禁遐想，隨著(zhù)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設計室主任張春副教授認為，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和追蹤，也有的作為治療疾病的設備植入人體，還有的作為遠程控制電器設備和人腦輔助記憶之類(lèi)。當然，這些芯片有的投入了使用，有的還比較遙遠。

  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(zhù)個(gè)人的基本資料，用特定的機器就可以顯示里面的內容。中國科學(xué)院聲學(xué)研究所副研究員郭志川認為，現階段“人體芯片”可作為無(wú)線(xiàn)射頻識別（Radio Frequency Identification）電子標簽技術(shù)在人體中應用推廣。實(shí)際上，它是一種利用無(wú)線(xiàn)射頻識別技術(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(xiàn)和信息發(fā)射裝置，對應身體之外不同的接收裝置。

  人類(lèi)與電子設備的結合在今天看來(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)，在大腦中都有相應的電信號，這種信號由千百萬(wàn)的神經(jīng)元協(xié)調發(fā)出，在大腦內傳播。人工視網(wǎng)膜、人工耳蝸，還有心臟起搏器、腦起搏器等等，這些植入式電子醫療設備通過(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)不斷革新人與機器、人與人的交流方式。那么未來(lái)，在人體內植入芯片后，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 ＞ 現實(shí)應用

  人體芯片的廣闊應用前景實(shí)在令人期待，未來(lái)人體芯片可能應用于諸多領(lǐng)域。

  首先是在醫療領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。郭志川認為，“人體芯片”一些積極的作用是可實(shí)現遠程、高度自動(dòng)化對人類(lèi)個(gè)體的識別，在生物醫學(xué)方面會(huì )對人類(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容。

  據了解，美國應用數據解決方案公司在2004年10月宣布，該公司研制的VeriChip技術(shù)已獲美國食品與藥物管理局(FDA)批準，將可以用于醫療目的，VeriChip是一種可植入人體內的微型芯片，是一種醫用跟蹤設備。VeriChip只有一粒米粒大小，醫生用一種特殊的掃描設備就能夠接收到芯片傳回的數據信息，比如病人的身份、血型以及健康狀況，從而加速治療過(guò)程。

  此前媒體報道，2004年美國的Cyberkinetics生物醫學(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)元細胞中讀取信號，并用計算機把神經(jīng)信號轉換成行動(dòng)，這可能將導致未來(lái)的假肢像正常的肢體一樣工作。

  在日本，東邦大學(xué)大森醫院與NEC公司、住友3M公司、ＶＸ磁卡風(fēng)險公司共同研制了一種能貼在手指甲上的身份識別芯片。在微小的集成電路芯片內記錄著(zhù)患者的姓名、年齡、血型以及手術(shù)日期、手術(shù)部位、主治醫生、有無(wú)過(guò)敏史等內容。這種芯片可貼在大拇指的指甲蓋上，同時(shí)在醫院的手術(shù)室、檢查室和病房?jì)榷荚O有專(zhuān)門(mén)讀取這種芯片的識別器。

  其次，該技術(shù)有助于保障人身安全，提高一些重要機構的安全性。在一些綁架案頻發(fā)的國家，商家首先嗅到了商機。巴西和哥倫比亞等國，一些政治家和富翁們就準備在自己的體內植入人體芯片，以保障自身安全。據美國應用數據解決方案公司稱(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護人員和警察在發(fā)生事故后對死傷者的身份或健康歷史迅速進(jìn)行確認，尤其在綁架發(fā)生后，反綁架警察可以借助衛星定位系統與芯片來(lái)確定被綁架者的方位。另外，這種身份識別和定位功能還可以用來(lái)進(jìn)行核工業(yè)以及國防安全部門(mén)的安全檢查等等。

  此外，在經(jīng)濟領(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)濟行為都可以用人體芯片和相應的讀寫(xiě)裝置來(lái)實(shí)現?；蛟S有一天你真的可以不再攜帶任何現金和信用卡就可以上街購物了。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)，完成對敵作戰。

  至于通過(guò)在大腦中植入芯片來(lái)儲存、傳遞知識，提高學(xué)習能力，還需要一段漫長(cháng)的研究過(guò)程。張春認為，目前我們還無(wú)法清楚地知道大腦的具體存儲機制，要利用大腦芯片進(jìn)行知識儲備和傳遞短期內是無(wú)法實(shí)現的。

  不過(guò)，“你永遠跟不上科學(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)現呢？沒(méi)有做不到只有想不到，“人體芯片”的更多潛能等待著(zhù)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，盡管很多人都曾預言“芯片人”的時(shí)代即將來(lái)臨，可是關(guān)于“芯片人”的爭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。許多人體芯片的設計，比如應用數據公司的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)信號的載體，只有當附近的儀器對它進(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)，還必須研制出能夠將人體能量轉變?yōu)殡娔艿碾娫醇拔⑿偷陌藗鞲衅?、處理器及無(wú)線(xiàn)收發(fā)器的芯片，能夠和遠距離設備交互的數據。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，也是設計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，監控受害者的一舉一動(dòng)。”人權組織擔心此舉會(huì )“侵犯個(gè)人隱私”，一旦落入犯罪分子手中，危害無(wú)窮。

  第一批電子識別芯片最早是裝在動(dòng)物身上，用于記錄和監控它們的進(jìn)食習慣和繁殖等。此后，家畜、魚(yú)、寵物等被裝上了數以百萬(wàn)計的電子芯片。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?，植入芯片能夠證明動(dòng)物的血統，一些名貴的寵物身上都會(huì )植入獨一無(wú)二的芯片，來(lái)標識其血統的獨特性。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、地位呢？有人反對說(shuō)：“此舉將威脅人的尊嚴”。

  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，就必須有更為獨特的用途。因為畢竟是植入人體內部，所以如果不是“絕對需求”的話(huà)，大多數人是不會(huì )感興趣的。而讀取芯片的信息需要特殊的掃描設備，不然芯片發(fā)揮不了任何作用。據了解，目前市面上很多穿戴智能設備也具有身份識別和定位功能，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憂(yōu)的。專(zhuān)家介紹，很多植入人體的電子設備都經(jīng)過(guò)了嚴格的組織相容性實(shí)驗，對材料有特殊的要求，但也并不能保證百分之百的安全。另外，這些電子設備的電磁輻射，也會(huì )對人體產(chǎn)生一定負面影響。