科技浪潮4：仿生身体 - 彭博社

世界正进入一个仿生奇迹的时代。考虑一下德国的八位患者，他们遭受了灾难性的肝衰竭，这通常是死刑。今年早些时候，这些患者参加了一个首创的仿生肝脏临床试验——一个微型泵，一个包含人类肝细胞的腔室，以及一个将所有这些连接到患者的导管。这些细胞组织成一个迷你肝脏，像自然器官一样清洁患者的血液。所有八位患者都在等待接受供体肝脏的过程中存活下来。

这个复杂的设备由匹兹堡大学外科医生Jörg C. Gerlach开发，是尖端电子技术如何改变医学某些前沿领域的一个例子。这些发明使用人类和合成组织、硅电路和微型电机的奇特组合，创造出不完全是人类、不完全是机器的替代器官。随着组件技术的快速进步，患者在未来十年内可能会带着这些“生物人工”组织回家。

目前，大多数生物人工器官被视为临时解决方案，直到患者接受人类器官。最终，科学家们希望“培养”活组织，以消除移植的需要。为此，“我们希望设计能够感知其环境并适应的智能材料，”匹兹堡大学再生医学麦戈万研究所所长Allan J. Russell说。已经可用的仿生设备距离拉塞尔的目标还有一半的路程。位于葡萄牙里斯本的多贝尔研究所开发了一副眼镜，结合了微型摄像头、手持计算机和嵌入处理视觉图像的大脑部分的电极网格。此外，还有一个人工喉。它植入口腔，利用芯片和无线电信号将舌头和嘴唇的运动转化为通过扬声器放大的语言。

但替代身体部件的前沿是结合活人细胞的设备。由密歇根大学医学院的H. David Humes博士开发的生物人工肾脏，使用一个包含数百万个人肾细胞的塑料 cartridge 来替代透析。在对10名急性肾衰竭患者进行测试时，Humes的肾脏拯救了六人的生命。

这种混合设备源于一种不寻常的多学科混合，吸引了化学工程师、计算机科学家、生物学家和医生。这导致了一些独特的方法。南卡罗来纳医科大学的生物工程师Vladimir Mironov和克莱姆森大学的Thomas Boland使用标准喷墨打印机“打印”出一层层的三维活组织片。墨水被细胞溶液替代，纸张则用可生物降解的凝胶替代。这种高低技术的结合可能最终会改变我们对生命的定义。

作者：凯瑟琳·阿恩斯特