設(shè)計(jì)細(xì)胞的家

悅楊

芯片上的器官榮獲了2015年英國博物館評選的年度設(shè)計(jì)大獎，這是該獎項(xiàng)設(shè)立8年以來，第一次頒給了來自醫(yī)療領(lǐng)域的設(shè)計(jì)。而本屆大獎最重要的事就是改變，它讓博物館開始探索新的領(lǐng)域。

生物研究專家杰拉爾丁·漢密爾頓（Geraldine Hamilton）正在向人們展示一個微小的透明的掌上物件，它看起來像是一塊微縮的亞克力積木，上面有些開孔，有些內(nèi)置的線型路徑。漢密爾頓提醒人們千萬不要小看了這塊“積木”，因?yàn)樗俏覀內(nèi)梭w的細(xì)胞能在體外存活的家。這個家的真正名字叫做芯片上的器官（Organs-on-Chips）。

芯片上的器官榮獲了2015年英國博物館評選的年度設(shè)計(jì)大獎（Design of the Year），這是該獎項(xiàng)設(shè)立8年以來，第一次頒給了來自醫(yī)療領(lǐng)域的設(shè)計(jì)。之前，倫敦奧運(yùn)會的火炬設(shè)計(jì)、Plumen電燈泡的設(shè)計(jì)，以及扎哈·哈迪德（ZahaHadid）建筑事務(wù)所設(shè)計(jì)的阿利耶夫文化中心（Heydar Aliyev Center）都曾問津過這個年度設(shè)計(jì)大獎。“本屆年度設(shè)計(jì)獎最重要的事就是改變，它讓博物館開始探索新的領(lǐng)域?！庇O(shè)計(jì)博物館的總監(jiān)迪巖·蘇迪吉克（Deyan Sudjic）指出，“創(chuàng)造這一偉大產(chǎn)品的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，雖然沒有來自傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)背景，然而他們做了顯然很了不起的設(shè)計(jì)?！?/p>

芯片上的器官由哈佛大學(xué)威斯研究所（Wyss Institute）的唐納德·因格貝爾（Donald Ingber）和丹·丹真安·休（Dan Dongeun Huh）設(shè)計(jì)開發(fā)。它是一個和人的活體細(xì)胞相連的微型設(shè)備，能夠模仿復(fù)雜的人體組織結(jié)構(gòu)、功能和整個器官的機(jī)械運(yùn)動，目的是用來提升個性化的藥品開發(fā)，加快對新藥物的發(fā)現(xiàn)、降低新藥開發(fā)成本。

通常情況下，測試一種新藥物是否有療效和服用安全有兩大工具。一種是培養(yǎng)皿，另一種是動物實(shí)驗(yàn)。將人體的某處細(xì)胞取出來放在培養(yǎng)皿里，將它們從原生環(huán)境里剝離后，在新的環(huán)境里細(xì)胞往往就停止了正常的工作，原因是新的培養(yǎng)皿環(huán)境和它們賴以生長的身體環(huán)境大不相同了。而用動物來測試，的確可以提供十分有用的信息，但問題是往往動物實(shí)驗(yàn)不能預(yù)測人類在使用特定藥物時會發(fā)生的情況。

“所以，我們需要更好的工具。”漢密爾頓說，“我們確實(shí)需要人類的細(xì)胞，但要找到一種方式在體外保持細(xì)胞活性。人類身體有著動態(tài)的環(huán)境，我們在不斷的運(yùn)動中，細(xì)胞也是如此。細(xì)胞生活在身體的動態(tài)環(huán)境中，長期經(jīng)受機(jī)械力。因此，如果讓細(xì)胞在身體外存活，我們就必須成為細(xì)胞的建筑師，要設(shè)計(jì)、策劃和建造細(xì)胞在身體以外的家?！?img src="https://cimg.fx361.com/images/2018/03/15/yosj201509yosj20150905-2-l.jpg" style=""/>

科研人員創(chuàng)造的細(xì)胞之家，其實(shí)是一個最小的功能單位。這個家模擬了細(xì)胞的生物化學(xué)環(huán)境、功能和在身體中經(jīng)歷的機(jī)械拉力。在漢密爾頓手中展示給人們的正是一個生活在芯片里的人類肺細(xì)胞?！拔覀儗⒓?xì)胞放入到那個小小的芯片里，在動態(tài)環(huán)境中的細(xì)胞可以和不同的其他細(xì)胞類型進(jìn)行交互。”漢密爾頓說。

這樣一來，研究人員就可以使用這些小細(xì)胞獲得驚人的功能。比如，通過芯片來模仿并觀察感染。在芯片上，將細(xì)菌細(xì)胞添加到肺細(xì)胞上，然后再添加人類的白細(xì)胞。白細(xì)胞是人體的防御者，當(dāng)它們感覺到炎癥，就會從血液進(jìn)入肺，并吞噬細(xì)菌。于是，人們能通過芯片上活生生的肺部細(xì)胞觀察到這種情況的發(fā)生。這是一個可視化的過程，能告訴人們大量關(guān)于細(xì)胞在芯片中活動的信息。通過使用芯片的這些功能，人們就可以開始探索潛在的新療法了。

事實(shí)上，芯片上的器官還開發(fā)出了腸細(xì)胞的、肝細(xì)胞的、心臟細(xì)胞的和骨髓細(xì)胞的等?！艾F(xiàn)在，我們研發(fā)出了一整套不同器官的芯片，用在實(shí)驗(yàn)室中對疾病進(jìn)行研究。”漢密爾頓接下來強(qiáng)調(diào)，“這項(xiàng)技術(shù)的真正力量是從這一事實(shí)衍生而來：我們可以將細(xì)胞通過液體連接起來。有流體流過這些細(xì)胞，然后我們可以互連多個不同的芯片，形成我們稱之為‘虛擬的芯片人體。現(xiàn)在我們真的很興奮。我們并不會制造一個芯片人體，我們的目標(biāo)是要重新創(chuàng)建足夠的細(xì)胞功能，使我們能夠更好地預(yù)測人體反應(yīng)?！?/p>

芯片上的器官是一個特殊的和值得授予2015年度設(shè)計(jì)大獎的產(chǎn)品，也是一個概念上聽起來有點(diǎn)遙遠(yuǎn)、充滿未來感和倫理上可靠的產(chǎn)品。設(shè)計(jì)大獎的評委會在給予這樣的評價(jià)后，進(jìn)一步肯定了它的創(chuàng)新意義和價(jià)值：“除了設(shè)計(jì)的先鋒性以外，就它對醫(yī)藥和全球健康領(lǐng)域的潛在益處而言，它的實(shí)驗(yàn)性技術(shù)有不再用人體或者動物測試新藥的潛質(zhì)。”

作為芯片上的器官參評年度設(shè)計(jì)大獎的推薦人，MoMA博物館建筑和設(shè)計(jì)領(lǐng)域的高級策展人兼研發(fā)部總監(jiān)保拉·安東尼利（Paola Antonelli）稱這個項(xiàng)目為“設(shè)計(jì)創(chuàng)新的體現(xiàn)——優(yōu)雅美麗的造型，捕捉到了概念和高級的應(yīng)用”。而安東尼利的這個評價(jià)，對于除過芯片上的器官以外的其他獲獎作品而言，也同樣擊中了創(chuàng)新的關(guān)鍵和趨勢。

事實(shí)上，2015年的大獎是評審團(tuán)從70多個提名設(shè)計(jì)中評出的，評審團(tuán)由藝術(shù)家安尼施·卡普爾（Anish Kapoor）擔(dān)任主席。他對芯片上的器官的評價(jià)是“這是一個很棒的想法。融合了科技和設(shè)計(jì)，減少了用動物測試一個產(chǎn)品帶來的問題。感覺就像是未來要面對的問題之一。”而所有的提名項(xiàng)目橫跨了建筑、數(shù)字化領(lǐng)域、平面設(shè)計(jì)、時尚、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和交通設(shè)計(jì)。如果有機(jī)會前往倫敦設(shè)計(jì)博物館，那么這些好設(shè)計(jì)便可零距離盡收眼底。

由YooJungAhn、杰拉德·格羅斯（Jared Gross）和菲利普·哈班（Philipp Haban）設(shè)計(jì)的谷歌無人駕駛汽車，只要按一下按鈕就能開動。這個車用來展示簡單、友好和實(shí)用性，帶給人們的驚喜包括了不用控制方向和踏板。由博彥·斯萊特（Boyan Slat）、簡·德·松尼韋爾（Jan de Sonneville）博士和埃爾文·茲沃特（Erwin Zwart）提出的數(shù)字化創(chuàng)新項(xiàng)目“大洋清潔”計(jì)劃號稱是“有史以來最大的清潔項(xiàng)目”。這個項(xiàng)目之所以規(guī)模浩大，正是因?yàn)樗ㄟ^當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)盛行的眾籌方式，在水環(huán)保系統(tǒng)里開發(fā)了環(huán)境友好型、范圍廣以及高效的塑料袋清理模式。

在平面類的大獎中，人們看到了一個針對修復(fù)有缺陷的水果和蔬菜的廣告。實(shí)際上，這種修復(fù)源自于人們內(nèi)心對于畸形蔬果的看法。盡管那些長相看起來有些荒謬的土豆、丑陋的橘子以及失敗的檸檬與同類相比，不太容易被人們一下子接受。然而這些畸形蔬果在本質(zhì)上和同類蔬果一樣好，包括營養(yǎng)價(jià)值，而且能節(jié)省30%的費(fèi)用。這個系列的平面廣告就是通過有創(chuàng)意、視覺上有藝術(shù)感的構(gòu)思，來化解人們對于畸形蔬果的偏見。套用保拉·安東尼利的話說就是：造型美麗，捕捉到了概念。

此外，中央圣馬丁大學(xué)的畢業(yè)生托馬斯·泰特（Thomas Tait）提出了把色彩、裁剪、材料、觀念和自信相融合的時尚系列服裝概念。這些設(shè)計(jì)由于展示了科技與美學(xué)的未來融合，因而毫無懸念地摘得了時尚類設(shè)計(jì)的大獎。而位于圣地亞哥的開放和環(huán)境友好型大學(xué)建筑，以周圍環(huán)境和露天廣場的熱質(zhì)量為特點(diǎn)，為一所傳授知識的學(xué)校創(chuàng)造了可持續(xù)的環(huán)境，降低了2/3的能耗。于是，該建筑成了年度設(shè)計(jì)大獎的建筑類勝出者。

選出那些對人們當(dāng)前和未來生活產(chǎn)生影響的好設(shè)計(jì)，通過創(chuàng)新、智慧和才智解決不同的問題，這正是本屆評委會共同的責(zé)任和所有獲獎設(shè)計(jì)的共通之處。endprint