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動物體內育器官、人造皮膚變手機……這些科學突破正改變你的未來


2020年11月12日 - 科學小編  
   

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封面新聞記者 歐陽宏宇

從綿羊體內培育出人體器官,手機的下一形態是人造皮膚,用意念“隔空取物”已經實現……全球疫情嚴峻,但也阻擋不了科學探索的腳步。在日前舉行的2020騰訊科學WE大會上,來自六個國家的七位全球頂尖科學家通過線上方式齊聚,分享了從人造皮膚到異種培育器官,從腦機接口到宇宙各領域的最新探索及研究。

“2020年,新冠疫情爆發,面對困境,我們采取的行動將很可能改寫這個時代。”騰訊首席探索官網大為在開場演講中表示,前沿科學突破能幫助我們做好准備擁抱未來,因此我們要深入地理解世界所面臨的挑戰,它也能夠進一步激發我們的熱情去成為向善的一股積極力量。

未來手機屏幕“無限大”

將融入人造皮膚

今年8月,小冰公司董事長沈向洋預測,不久的未來,人機交互量或達萬億次。而屏幕作為人機交互主要媒介,意味著屏占比越大,交互端口越多。那麼,在全面屏、折疊屏之後,智能手機的出路在哪裏?‘

“我們幾年前提出一個大膽的設想,認為手機的功能會融入到我們所穿的衣服當中,融入我們所貼在身上的電子器件和我們所種植到體內的電子器件中。”斯坦福大學化學工程系系主任鮑哲南,帶來了關於“電子皮膚”的設計理念與實踐過程。她認為,將來的電子工業將會有一個巨大的改變,人們將會用像人造皮膚一樣的電子器件進行溝通。

鮑哲南透露,現在已經把“電子皮膚”植入小老鼠的身體,小老鼠可以正常地運動,正常地生活,證明這些“人造皮膚”確實是可以和生物體系相容的。

在鮑哲南看來,“電子皮膚”用到人的身上還必須要解決三個問題。第一,“電子皮膚”所用的電子材料不能再是剛硬的,必須把這些材料做成像皮膚一樣柔軟,像皮膚一樣可以拉伸,甚至可以自修複,可以生物降解。第二,這些材料需要真正可以感受到不同的物體。第三,“人造皮膚”發出的信號需要能夠和人體結合起來,人類大腦要能處理“人造皮膚”發出的信號。

“用人造皮膚,現在可以做成連續的、測量血壓的,輕輕貼在小嬰兒身上這樣的血壓計。”鮑哲南希望,戴著假肢、失去觸覺的殘疾人可以通過這樣的方式,用人造皮膚感知到世界。

人體器官複刻成真

已獲批動物胚胎實驗

如今很多晚期器官衰竭的病人,需要通過人造或機械器官移植來“續命”,但“捐贈器官”嚴重短缺,人體對移植器官會產生排異反應等問題也不少。怎麼樣才能解決這些問題?

在WE大會上,幹細胞生物學家、斯坦福大學、東京大學教授中內啟光分享到,在動物體內培育可移植的、具有完整功能的人類器官。

中內啟光在演講中做了一個假設:當一位晚期心衰患者需要移植心髒,可以生成患者的誘導多能幹細胞,然後將其注入有器官形成障礙的豬胚胎的囊胚中,隨後可生成人-豬嵌合體,當這只嵌合體豬長到一定程度,就可以取出心髒供人體移植。

“如果研究取得成功並能夠為患者提供自體器官,就可以挽救許多患者的生命或提高他們的生活質量,並大大降低醫療費用。”中內啟光在演講中分享了“異種培育人體器官”挑戰項目,嘗試在動物體內培育功能完整的可移植的人體器官,解決在器官移植中缺乏捐獻和免疫排斥問題。據悉,去年7月,他首次獲得批准進行含有人類細胞的動物胚胎實驗。