纳米机器人:医疗新突破,实时控制细胞送药

【技术真相】在真正史诗般的科技领域,没有什么创新技术比纳米机器人的出现更让世界震惊。

纳米机器人:医疗新突破,实时控制细胞送药

近日,美国科学家宣布了一项重大技术突破:利用光声断层扫描技术,可以实时控制纳米机器人,使其能够准确地到达人体的某个部位(例如肠癌患者的肠道肿瘤),然后让纳米机器人运送药物。 分娩,或智能显微手术。

纳米机器人:医疗新突破,实时控制细胞送药

这篇实验论文发表在知名学术期刊上,引起了科学界的广泛关注。 在普通人眼中,这或许只是一个不起眼的小突破,但在真正的科学家眼中,却蕴藏着纳米机器人的巨大进步。

要知道,纳米机器人在人体内的控制和自主移动一直是一个难题。 纳米机器人体积太小,只有人类头发丝的十分之几,进入人体后很难定位。 如果它们进入血管,就会被血液吞噬和冲击,往往会失去控制,甚至消失得无影无踪。

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现在好了,有了这项技术,纳米机器人进入人体深层组织后,仍然可以被清晰地观察和严格控制。 人类可以实时控制它们,将药物输送到患病细胞或治疗癌细胞。 细胞进行显微手术。

这种纳米技术完全颠覆了人类的思维:想想看,有一天你持续发烧,但医生既不给你开药,也不给你注射,而是提供一种特殊的医疗方法——给你的血液注射血液。 里面植入了一个微型机器人。 机器人检测发烧原因,游过动脉和静脉,前往适当的系统,直接治疗感染。

是的,你没看错:在真正史诗般的技术领域,没有什么创新技术比纳米机器人的出现更让世界震惊。 未来几年,纳米机器人将带来一场医学革命,彻底改变人类的劳动和生活方式。

纳米机器人,一个前沿的研究领域。 它是一种使用最先进的芯片和纳米技术以原子级精度构建和操纵物体的机器人。

现在,人类可以利用3D打印一次制造数十万个纳米机器人,它们可以在分子水平上对原子和细胞结构进行一系列人类无法操作的操作。 至于纳米机器人的应用,目前最重要的领域之一是医学。

第一步是检查:将 500 万个纳米机器人放入您的血管中。 这些纳米机器人可以一天24小时在人体巡逻。 一旦发现病变,立即锁定,确认后释放药物!

现在,以色列科学家正在研发一种微型纳米机器人,可以在人体内“巡逻”,锁定病灶后自动释放其携带的药物。

这种机器人已经取得了突破性的进展。 它可以从多个通道检测疾病指标,如mRNA、微核糖核酸(miRNA)、蛋白质和多种小分子。

科学家的目标是在未来制造大量这种纳米机器人,以便它们能够自动、持续地巡视身体,寻找各种疾病的迹象。 同时利用纳米机器人多渠道直接检测疾病指标,使诊断更加准确。

例如,当检测到感冒病毒时,纳米机器人可以主动在分子水平上打破病毒的原子结构,从而抑制疾病的进展。 这样,潜在患者就不会出现打喷嚏、咳嗽等症状。

如果纳米机器人未来能够修复和维持人体免疫系统,我们可能永远不会再生病。 因为它可以24小时监测身体,提前评估病情程度,并采取输送药物等必要措施。

第二步,治疗:医生可以使用细菌大小的机器人来治疗从心脏病到癌症的一切疾病:将它们注射到血管中以清理血液,修复目前水平难以修复的最小细胞,甚至切除癌症。

美国加州大学研发的纳米机器人可以像孙悟空一样进入人体,成功清除血液样本中的一种“超级细菌”和毒素。

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在测试中,研究人员使用纳米机器人处理被 MRSA 及其毒素污染的血液样本。 五分钟后,这些血液样本中的细菌和毒素比对照样本少三倍。

随着这项技术的发展和完善,未来纳米机器人将会在你的血管中来回巡逻,对你的血管进行监督和调节。 从此,您将摆脱心脏病和中风的威胁。

再比如,美国国防部DARPA(美国国防高级研究计划局)正在开展In Vivo(体内纳米载体平台)项目,帮助美军士兵快速诊断和治疗多种疾病,并利用纳米粒子修复器官损伤。

谷歌科学家认为,2020年左右,人类免疫系统将被纳米机器人接管(),然后到2030年,纳米机器人可以纠正病原体、肿瘤等一系列免疫系统错误。

第三步:改进:纳米技术的价值不仅仅是消灭所有疾病。 科学家们正在研究如何利用它来改善人体生理功能。

纳米技术先驱罗伯特·弗雷塔斯( )设计了一种名为“纳米机器人”,它可以携带90亿个氧分子和二氧化碳分子,是普通红细胞携带量的200倍。

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这项发明可以让人类在跑步时冲刺整整15分钟而不感到疲劳。 这种供氧水平也相当于人类可以在水中自由屏气几个小时。

未来,随着人类年龄的增长,不活跃的细胞、组织和肌肉群将不断退化。 纳米机器人可以根据给定的程序修复、更换和调整这些目标。

也就是说,未来十几年,只要不遇到什么天灾人祸,就可以长寿。 更神奇的是,与其延缓衰老,不如简单地让自己焕发青春,就能让80岁的人看起来只有50岁。

第四步,超人:让大量纳米机器人覆盖人脑,形成电极网络,从而形成新的大脑皮层,直接读取或输入大脑信号!

这有什么用呢? 比如,通过这种纳米机器人组成的脑机接口,我们最终可以实现人与人、人与机器之间思想的自由传输和下载,并在短时间内拥有大量的知识和技能。时间,获得了普通人的能力。 无法拥有超能力。

例如,您可能听不懂英语、德语、法语等; 把这个芯片植入你的大脑,你可能会凭空拥有更多关于这个区域的记忆;

也许一夜之间,你可以学会五六门外语,掌握需要几十年研究才能掌握的技术——比如高端医生、科学家、芯片设计师、高端制造商等等,就会成为简单的。

别以为这是科幻小说。 这一切目前都在实验室里紧锣密鼓的研发中,距离商业化的时间已经不远了!

是的,你没有看错:从今天开始,纳米机器人不再是科幻小说超级人类科技,不再是阅读理解,不再是新闻头条,不再是电影中的幽灵和电脑中的弱者灵魂,而是真实存在的命运。

破坏? 还是永生? ! ——谷歌首席工程师:雷5年前就说过这句话!

“我认为,到2029年左右,人类将达到一个临界点。每过去一年,人类的预期寿命就会延长一年,这得益于那时科学技术的发展。”

到2029年左右,人类的寿命将不再从出生日期到生存时间计算。 到那时,人类每年延长的寿命将比已经完成的时间还要长。 ”

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当谷歌伟大的总工程师说出这句话时,遭到了无数人的嘲笑!

十年后,当你看到纳米机器人在你的血管中巡逻,帮助你修复身体损伤或病变时,你还会嘲笑他们吗?

与谷歌主张生命和基因蓬勃发展不同,马斯克表示他很担心!

马斯克认为,未来一定会诞生一种超人类,即“人与机器合而为一”。 纳米机器人和人工智能将使人类加速进化并成为超级人类。

想想这样的场景:很可能在不远的将来,原始人类在超级智人面前就会像臭虫面对人类一样无力和脆弱。 想一想,当你把一只臭虫冲进下水道时,你的心里有没有一点骚动?

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写到这里,不知道为什么,我突然想起狄更斯的小说《两个城市的故事》的开头一段:

这是最好的时代,也是最坏的时代; 这是智慧的时代,这是愚昧的时代; 这是信仰的时代,这是怀疑的时代; 这是光明的季节,这是黑暗的季节; 这是希望的春天,这是绝望的冬天; 人的面前拥有一切,人的面前一无所有; 人们正在走上天堂之路,人们正在走向地狱之门。

为了避免悲剧的发生,在人类发展纳米技术、人工智能、生命科学的同时,请保持最大的敬畏! 因为,一旦失控,人类可能会面临前所未有的灾难。

不管如何,当人类真正掌握了上述技术后,面对每一个被创造出来的“新物种”,都必须小心谨慎!

不建议大家都开“脑洞”。 出生时,婴儿头骨的很大一部分具有未完全闭合的后囟门。 正常情况下,最终会在6-8周结束。 显然,完全封闭的头骨结构对于人类的生存具有重要意义。 普通人出于某种目的而植入这样的芯片的场景并不多,而且好处也是显而易见的。

在未来脑机接口的发展中,医疗用途的设备更有可能是植入式的,而非医疗用途的设备更有可能是非侵入式的解决方案。

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发布非侵入式(头盔式)脑机接口解决方案

一些新技术术语应理性看待

至此,相信大家对于脑机接口的实质性进展和未来前景都有了自己的估计。 脑机接口实际上是一种可以采集脑电波的仪器,可以通过相应的算法在一定程度上“翻译”人的思想。 如有必要,该仪器将集成更多传感器。 然而,脑机接口与所谓的未来人类之间并没有本质的、必然的联系。

科技公司为何喜欢“搞噱头”、“创造概念”? 不排除像“量子涨落速读”这样的公司试图披着虎皮做大事,纯粹是欺骗行为。 但像马斯克投资的项目是有一定技术含量的。 他们为什么喜欢这样做?

看来上市科技公司和初创企业更喜欢这样做,主要是为了创造想象空间。 试想一下,如果马斯克在投资者和媒体面前诚实地告诉所有人,我们制造的设备可以帮助瘫痪患者和脑瘫患者沟通和使用技术,就像他在 FDA 批准期间所做的那样。 还会让那么多人兴奋不已、兴奋不已吗? 还能吸引这么多游资吗?

同样,如果神经网络被称为机器学习,它还有人工智能的光环吗? 如果我们在神经网络上更进一步,称之为类脑计算不是更有吸引力吗?

对于一些传统行业来说,如果明确界定大数据的内涵,那就是“在一定时间范围内无法用常规软件工具捕获、管理和处理的数据集合”。 那么很多声称应用大数据技术的项目将变得难以想象。 毕竟,在这些领域,困难主要在于获取数据而不是拥有太多数据。

为了获得这种想象空间,我们不能想出新词。 这就是为什么近年来我们看到很多由“新”、“大”、“高”、“先进”加上普通名词组成的新科技名词。

除了增加想象空间外,使用令人畏惧的新术语、规避法律甚至违法也是炮制科技新术语的重要动机。 最著名的例子就是,当南方科技大学何建奎教授宣布他的基因编辑婴儿成功时,很多媒体纷纷转发这一消息庆祝,仿佛这不是丑闻,而是重大突破。

这里令人困惑的是基因编辑这个词。 如果实验是用X射线照射胚胎,我相信大多数媒体都会立即意识到这个问题。

脑机接口尚未批量商业化,但很快就有人关注这个新鲜的科技术语,创造出一批“新”产品。

2019年,浙江金华一所小学推出了一款脑机接口头带,可以检测脑电波,判断学生上课、做作业是否专心,并对学生的注意力进行评分。 老师可以看到最后的成绩。 到达。 该公司的产品测试报告称,监控头带可以帮助学生集中注意力,提高成绩。

事实上,已经有很多方法可以吸引人们的注意力。 但这些方法都显得简单、原始,大家本能地不信任。 但脑机接口的名称却有所不同。 虽然根据媒体调查,设备非常简陋,监测结果很可能存在很大偏差。 结果,虽然受到质疑,但这所小学仍然在使用,而且价格也不便宜。 如果你使用传统方法,你可能根本没有机会尝试。

所以,对于一些新的科技术语,大家一定要擦亮眼睛。 堆满高科技术语的产品并不是真正的高端,很多看似来自未来的新产品实际上并不是能够引领未来的“新事物”。

【文/观察者网专栏作家于彭坤】

北京时间8月29日凌晨,科技“明星”埃隆·马斯克展示了旗下高带宽脑机接口公司的最新产品。 硬币大小的大脑植入物和用于植入手术的机器人。 据新闻稿称,种植手术可以在一个小时内完成,患者不需要全身麻醉,甚至不需要流血。

为了证明这一点,他们首先用一只名叫“猪”的猪进行了实验,直播演示了猪大脑活动的实时无线传输。 当工作人员触摸猪的鼻子时,可以看到猪的神经元在放电。

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“快乐”实验猪——

有趣的是,“该设备可以帮助解决许多神经系统问题,从记忆丧失、中风到成瘾,或者监测用户的健康状况,”马斯克还说。

监控人类意识存在不可避免的伦理问题,意识控制装置不禁让人“浮想联翩”并深思。 看来,由意识控制的未来世界已经触手可及了。

不得不说,马斯克确实很擅长操纵话题。 在获得人气和流量的同时,他也深深隐藏了真正的主题。 但该项目的初衷、吸引人体实验者的原因,以及美国监管部门对这些实验的伦理认可,不就是为了治疗和帮助失忆、听力障碍、失明等身体功能严重丧失的人吗? 、瘫痪等?

新产品可能会更好地服务于身体严重受限的人

早在1875年,英国医生理查德·卡顿就发现,狗和猿的大脑在进行不同活动时会产生不同强度的电流。 1924年,德国精神病学家汉斯·伯格在卡顿的发现基础上进行了进一步详细的研究,制作出了世界上第一张脑电图(EEG)。 在后来的研究中,他还发现了α波节律,后来被学者称为“伯杰波”。

伯格做出重大发现后,花了五年时间才发表研究成果。 后来研究人员怀疑他这样做是因为害怕受到歧视和孤立。 事件的发展与猜测不谋而合,他的发现遭到了德国医学界的怀疑和嘲笑。

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汉斯·伯格摄

但很快,脑电波、身体行为和大脑器质性病变之间的相关性得到了证实。 这时候自然就产生了一个猜想:脑电波能被翻译吗?

研究人员首先注意到,那些身体严重受限的患者,如果脑电波能够被翻译,他们将是直接而明确的受益者,同时也会减轻社会的负担。 从这个角度来看,研究可以吸引社会投资,并最大限度地减少可能出现的伦理问题。

脑电波监测和翻译并不是唯一长期受到重视的医学思想识别技术。 眼球追踪、指尖运动追踪等都有相应的研究和应用。 以眼动追踪为例,通过识别眼睛的行为,可以帮助失去身体功能的人完成一系列相应的动作。 然而,与脑电波翻译相比,这些技术有一定的局限性。 例如,被追踪的器官可能过度劳累,或者它们可能无法为某些人群(例如失明者)提供服务。

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使用眼球追踪技术的医疗设备界面

与这些竞争技术相比,脑电波翻译也有一个突出的缺点,那就是脑电波太弱,难以观察和使用。 在之前的许多医学研究中,为了更好地检测脑电波,检测设备通常必须深入颅骨,这往往需要在颅骨上钻一个洞并连接一条线。 这无疑是令人恐惧和有辱人格的。 然而,对于一些身体机能严重受损的人来说,他们完全无法生活自理,甚至无法表达自己的思想,这对人的尊严更加有害。

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深入大脑皮层的脑机接口

上图中被植入侵入式脑机接口的人名叫伊恩。 不幸的是,他因一次严重事故而四肢瘫痪。 2014年参加美国巴特尔研究所脑机接口研究项目。 该项目使用脑机接口将脑电波解码为运动尝试,然后操作前臂周围的带子来刺激和帮助他的手部肌肉实现所需的功能。

经过近六年的系统反复磨合,这样,伊恩又可以重新抓取和感受物体了。 现在他可以玩某些视频游戏、刷信用卡以及选择 20 多种不同的握法,他的生活质量显着提高。

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通过脑机接口,伊恩正在操作牙刷

本次会议的新产品不需要这样的外部连接线。 完全内置,使用更方便。 最重要的是,微创内置脑机接口更容易被用户及其周围的人接受。

如果通过微创手术连接的脑机接口证明没有明显的副作用,就可以终生使用。 所以这个新的脑机接口相对于过去的脑机接口来说还是一个很大的进步。 至少使用时不用在头上留下明显的镶嵌超级人类科技,在头后拖一条长长的信号线。

通过意识直接控制机械仍然是一种想象

明明是医疗器械,为什么要说“超级人类”呢? 这涉及到舆论的引导和控制,马斯克是这方面的专家。

马斯克曾表示,他担心有一天“机器人会走上街头杀人”。 为了保护未来的人类,他认为有必要吸收机器和人类各自的优点,并将它们融合起来,创造“超级人类”。 他还表示“希望将脑机接口用于娱乐目的”。

但马斯克在发布会上刻意淡化了这番话。 因为美国食品和药物管理局(FDA)授权他开发这些设备,以“帮助瘫痪和脑瘫患者沟通和使用技术”。 如果马斯克敢于直接将其与改造人类联系起来,那么等待他的将是FDA撤销授权。 此后任何人体实验都很难获得伦理批准。

也就是说,马斯克确实有一个关于“人机融合”的愿景,但马斯克不会直接回答“人机融合”之间的联系。 如果你这么认为,马斯克就会很高兴。

总而言之,马斯克的设备短期内主要用途还是在医疗方面,而且即使在这个领域,也还存在不少问题。

首先,是电源问题。 它不耗电,但为了足够轻,减少排斥,充满电后只能使用一整天。 试想一下,一个依靠它完成一整天生活的人突然发现有一天他忘记给电池充电,电池没电了。 这比一开始就没有它要糟糕得多。

随着人类技术的进步或电池的老化,嵌入大脑的脑机接口有一天将不得不被取出。 到那时,BCI装置可能已经在大脑中存在了十多年,这样的手术可能会有风险。

此外,蓝牙信号传输、感应充电脑机接口的工作方式以及工作发热和内容泄露等都可能带来未知风险。 该团队的一名成员承认,该项目未来面临的主要挑战之一是确保该设备能够在大脑等腐蚀性环境中持续使用数十年。

正如之前提到的,如果一个拥有它的人有一天突然停止工作,将会产生巨大的影响。 这是因为对于身体严重残疾的人来说,失去脑机接口会导致行动能力瞬间断崖式下降。

这一假设对于讨论“人机一体化”具有寓言意义。 很多希望“人机”融合的人,其实是希望走一条捷径,让人们不需艰苦的练习就能掌握一些东西。

清华大学计算机教授刘永进在接受《超级观点》采访时表示:“我不是想学习,而是用这个技术来获取知识。如果这样的话,社会只会变得更加更加倒退。” 确实,学习是最重要的。 其结果就是学习能力本身的获得,而脑机接口的想象力不能停留在“伸手拿衣服,张口吃饭”的层面。

如果说上面从动机层面批评了“人机融合”的想象,那么马斯克则夸大了一种人机竞争的氛围。 在接受《乔·罗根经历》采访时,他甚至用了“如果你无法打败它,就加入它”这样的表达方式。

有趣的是,已故著名科学家霍金从另一个方向表达了同样的观点。 霍金在他的遗作《严肃问题的简短回答》中表达了一种担忧,即富人将来会修改他们的基因,这可能使他们更聪明、更长寿、免疫力更强。 的超人。

这种担忧无疑将人类微观层面的竞争视为人类宏观层面的竞争。 贵族使用奴隶是因为奴隶更能吃苦、能吃苦吗? 难道封建主的寿命比佃农的寿命长是一种基因优势吗? 资本家是否依靠更高的智力来压榨剩余价值?

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美国漫画《参议院老大们》讽刺了罗斯福新政之前参议院处于垄断资本家的控制之下。

想想就知道,无论是马斯克努力营造的人类与机器竞争的危机感,还是转基因基因所设想的超级人类,他们真正的威胁都值得严重怀疑。 毕竟,人造机械的高性能只是说明了人类而不是机器的优越性。

既然从动机和现实威胁来看,意识直接控制机械的前景并不值得夸大,那么近十年来是否存在“人机一体化”的可能性? 清华大学电子工程系副教授张社林在接受《超级观点》采访时表示:“至少从科学层面来说,这样的技术代表了人们想象的空间,所以马斯克提出的想法和目标对我们的大脑影响很大。对于机器接口领域的专家来说,这并不奇怪,是符合科学发展规律的事情。”

但也有反对的观点。 弗莱堡大学生物医学微技术系的 教授在接受 采访时表示:“在我看来,认知功能及其作为大脑信号的表现尚不清楚,也不清楚它们如何作为神经信号模式出现” ,它们到底位于大脑的哪个位置,以及两个人是否具有相同的模式。”

总体来说,尽管医学在近一个世纪里取得了长足的进步,但我们对人体,尤其是意识的产生机制的认识仍然非常有限。 不宜盲目乐观脑机接口的前景。

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