體內(nèi)植入芯片離我們還有多遠(yuǎn)

邱林

近日，直播和社交服務(wù)公司歡聚時(shí)代的董事長(zhǎng)兼CEO李學(xué)凌，在微信朋友圈曬出自己“植入芯片”的經(jīng)歷。經(jīng)專業(yè)人士分析，他植入的與其說是體內(nèi)芯片，倒不如說更接近體內(nèi)血糖監(jiān)測(cè)設(shè)備。不過，這一事件仍然在社交網(wǎng)絡(luò)引發(fā)熱烈討論：體內(nèi)植入芯片究竟離我們還有多遠(yuǎn)？

前景不可思議

在自己的身體里植入一枚芯片，通過發(fā)射信號(hào)進(jìn)行身份認(rèn)證，并幫助監(jiān)測(cè)各項(xiàng)健康指標(biāo)，分析相關(guān)數(shù)據(jù)，從而為生活和工作提供更多的便利。這些以往出現(xiàn)在科幻電影中的情節(jié)，有望成為現(xiàn)實(shí)。

美國(guó) MicroCHIPS 公司正在研發(fā)一種不可思議的芯片，它的工作原理類似于皮下埋植避孕藥，可以通過每天向血液里釋放微量的諾孕酮（避孕激素）來達(dá)到避孕的目的。這種避孕芯片被植入皮膚之下，比如臀部、手臂或者腹部等，可以持續(xù)運(yùn)作長(zhǎng)達(dá)16年。如果想要受孕，那么只需通過編程控制來關(guān)閉植入管就行，就像用遙控器調(diào)節(jié)電視音量一樣簡(jiǎn)單，無需取出。一旦臨床實(shí)驗(yàn)取得成功，那么這種避孕芯片就會(huì)面世。

還有一種研發(fā)中的植入芯片技術(shù)——腦脊液/腹水多參數(shù)檢測(cè)芯片。這種技術(shù)主要著眼于對(duì)顱內(nèi)壓、顱內(nèi)溫度、腦脊液葡萄糖濃度、疾病標(biāo)志物濃度、各類離子濃度等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該技術(shù)對(duì)急性腦損傷、開顱手術(shù)患者的治療和生命體征監(jiān)測(cè)有著至關(guān)重要的意義。

除此以外，由于急性感染反應(yīng)起病急、預(yù)后兇險(xiǎn)，一些研究組正在著手開發(fā)能實(shí)時(shí)檢測(cè)感染免疫指標(biāo)的可植入式傳感芯片。

植入芯片及其采集的醫(yī)療數(shù)據(jù)，對(duì)未來的醫(yī)學(xué)診療、健康護(hù)理可能產(chǎn)生顛覆性的影響。以監(jiān)測(cè)人體血糖指標(biāo)為例，傳統(tǒng)辦法是到醫(yī)院通過扎針采集血液，再用專門的儀器分析，而通過可植入設(shè)備，不必到醫(yī)院也可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。此外，通過這項(xiàng)技術(shù)所采集到的數(shù)據(jù)也更為準(zhǔn)確，并且可以傳輸給醫(yī)生，通過實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)分析，尋找更為合適的治療方案。

植入芯片的使用只是第一步，在醫(yī)療領(lǐng)域，這項(xiàng)技術(shù)更大的想象空間在于，通過“數(shù)據(jù)+服務(wù)”的雙輪驅(qū)動(dòng)，獲取更實(shí)時(shí)、更準(zhǔn)確的醫(yī)療數(shù)據(jù)，為病患提供更精準(zhǔn)的服務(wù)。

植入芯片未來的功能與應(yīng)用，有更為廣闊的空間。比如，在芯片中加入傳感器，讓它對(duì)人的身體有更多感知，從而提供更多功能。植入芯片可以加強(qiáng)人體功能，比如人腦輔助記憶。研究人員希望通過植入芯片刺激大腦，對(duì)損壞的部分重新編碼，從而幫助人們恢復(fù)記憶。如果這一功能得以實(shí)現(xiàn)，那么就可能讓中風(fēng)、帕金森癥或阿爾茨海默氏癥等神經(jīng)退行性疾病得到緩解。

在更遙遠(yuǎn)的未來，植入芯片甚至可能讓人類獲得前所未有的能力。芯片與人體的交互，靠的是信號(hào)傳輸和轉(zhuǎn)換。只要對(duì)特定細(xì)胞進(jìn)行刺激，就會(huì)獲得相應(yīng)的神經(jīng)信號(hào)，并通過神經(jīng)在大腦與器官之間傳遞。植入芯片通過電波刺激，還可以在精神疾病的治療方面加以應(yīng)用。

技術(shù)發(fā)展緩慢

已經(jīng)公開的最早的人體植入芯片記錄是在1998年，英國(guó)倫敦雷丁大學(xué)的布凱文·沃維克教授把一枚芯片植入前臂，并通過計(jì)算機(jī)追蹤自己的位置。2002年，美國(guó)應(yīng)用數(shù)據(jù)公司推出了名為VeriChip的芯片，可以通過手持掃描儀掃描芯片讀取信息。

在隨后的十幾年間，植入芯片技術(shù)發(fā)展比較緩慢。

在植入芯片領(lǐng)域，“生物黑客”的推動(dòng)作用可能超過了實(shí)驗(yàn)室中的科學(xué)家?！吧锖诳汀敝傅氖谴蚱瞥Ｒ?guī)實(shí)驗(yàn)室限制，把生物技術(shù)帶出實(shí)驗(yàn)室，在不同環(huán)境下創(chuàng)新發(fā)展的一群人。

“生物黑客”中頗具代表性的人物是派翠克·鮑曼，他在體內(nèi)植入了共計(jì)14個(gè)芯片，其功能各不相同，用于記錄個(gè)人信息，解鎖門禁、汽車、手機(jī)等，還有溫度感應(yīng)芯片，能隨時(shí)監(jiān)控自己的體溫。

電子生物工程師布萊恩·麥考伊也是體內(nèi)芯片的推崇者，他將導(dǎo)航儀加入植入式芯片，植入自己的皮膚下。這樣只要他面朝北方，芯片就會(huì)輕微地刺激皮膚，讓他清楚方向。

對(duì)植入芯片技術(shù)最為熱衷的國(guó)家是瑞典，但目前該國(guó)也只有約4000人在自己的身體里植入了芯片。他們可以揮一揮手連接手機(jī)、解鎖大門、購(gòu)買火車票，甚至互相交換個(gè)人信息。這種芯片只有米粒般大小，通常注射在“虎口”處的皮膚下，植入過程就像打針一樣，兩分鐘就能搞定。

普及有待時(shí)日

因獲取和傳播數(shù)據(jù)更為便捷、準(zhǔn)確，植入芯片讓人心潮澎湃，但其發(fā)展速度卻與應(yīng)用潛力不匹配。這是因?yàn)橛兄T多技術(shù)和社會(huì)倫理方面的障礙，使得該技術(shù)難以推廣。

例如，一些腦神經(jīng)專家嘗試開發(fā)人腦芯片，希望通過植入芯片刺激人腦，從而改變?nèi)说那榫w，甚至控制人的行動(dòng)；曾有德國(guó)專家就“遠(yuǎn)程殺人芯片”申請(qǐng)專利，試圖通過遠(yuǎn)程遙控裝置，讓植入恐怖分子體內(nèi)的芯片釋放毒素。這些研究終因有悖倫理而被終止。

可植入芯片還存在一些技術(shù)缺陷。例如，如何給小如米粒的芯片提供能源供應(yīng)，目前還沒有特別高功效、低功耗的產(chǎn)品大范圍應(yīng)用。設(shè)計(jì)壽命只有3個(gè)月的皮下芯片，需要在一年內(nèi)更換數(shù)次。試想，誰會(huì)希望在植入芯片后，每隔幾個(gè)月就進(jìn)行手術(shù)取出來一次？這聽起來就讓人覺得痛苦。

可植入芯片雖然在醫(yī)學(xué)上操作比較簡(jiǎn)單，但采取微創(chuàng)或注射的方式向人體植入金屬設(shè)備，依然存在著感染的風(fēng)險(xiǎn)。而且，在人體某些部位植入芯片，會(huì)不會(huì)影響原本的工作和生活方式？這也是需要考慮的問題。

此外，如果使用者在運(yùn)動(dòng)中不慎將植入身體的芯片壓壞，不僅會(huì)影響采集的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)，也可能影響身體某些部位的健康。

植入芯片所采集、監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)如何快速傳輸？目前主要采用的是RFID或NFC技術(shù)，但若采用更快速可靠的藍(lán)牙、WiFi等技術(shù)，如何控制芯片大?。?/p>

為了解決這些問題，科學(xué)家們正在進(jìn)行多種方向的技術(shù)攻關(guān)。近年來，由于材料和化學(xué)科學(xué)的快速發(fā)展，基于半導(dǎo)體納米線、量子、石墨烯、熒光共振能量轉(zhuǎn)移等原理的新技術(shù)層出不窮。有大量科技企業(yè)在探索解決植入芯片技術(shù)問題的方法。例如谷歌公司開發(fā)的通過隱形眼鏡監(jiān)測(cè)人體的設(shè)備，提供了低功耗、WiFi和藍(lán)牙傳輸?shù)慕鉀Q方案，這實(shí)際上是一種新型植入芯片。

矛盾亟待解決

除了實(shí)用性，可植入芯片的另一個(gè)值得關(guān)注的問題是，如何保證其采集、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的安全性。有人擔(dān)心，在人體植入芯片后，可能會(huì)采集、傳輸甚至存儲(chǔ)很多敏感的個(gè)人隱私信息。熱衷于新科技的瑞典人，在擔(dān)心個(gè)人資料外泄和獲得生活便利之間，選擇了后者。不過，并不是所有人都這么想。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)安全專家關(guān)注到關(guān)于可植入芯片設(shè)備的討論，他們表示，在解決隱私安全問題前，不應(yīng)使用這類設(shè)備。不管是采用RFID、NFC等技術(shù)，還是WiFi、藍(lán)牙等技術(shù)，可植入芯片等設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸過程都可能被劫持、利用。

數(shù)據(jù)的安全性問題，關(guān)鍵不在于采取何種技術(shù)，而是提供植入芯片服務(wù)的企業(yè)將會(huì)如何保護(hù)所采集、傳輸、存儲(chǔ)、利用的數(shù)據(jù)。

大多數(shù)新誕生的技術(shù)和設(shè)備都有長(zhǎng)處和短板，消費(fèi)者會(huì)在便利性和安全性之間做出取舍。總體上，植入芯片的支持者和反對(duì)者可謂勢(shì)均力敵。科技從業(yè)者希望在技術(shù)發(fā)展的早期，首先重視便利性，提供更多新產(chǎn)品、新體驗(yàn)和新服務(wù)，再?gòu)闹袑ふ野踩慕鉀Q方案。而網(wǎng)絡(luò)安全專家們認(rèn)為，可植入芯片與前些年熱門的可穿戴設(shè)備一樣，都需要將數(shù)據(jù)的安全性擺在重要位置。在他們看來，無論是怎樣的技術(shù)和設(shè)備，只要涉及隱私信息，就要考慮這些數(shù)據(jù)將會(huì)被如何存儲(chǔ)和使用，以及如何保證安全。

或許只有等到便捷性和安全性的矛盾解決之后，我們才能迎來植入式芯片的高速發(fā)展期。