永久性身体伤害和残疾的终结：健康的未来 P4
永久性身体伤害和残疾的终结：健康的未来 P4
为了结束永久性的身体伤害，我们的社会必须做出选择：我们是用我们的人类生物学来扮演上帝，还是成为机器的一部分？
到目前为止，在我们的健康未来系列中，我们一直关注药物和治疗疾病的未来。 虽然疾病是我们使用医疗保健系统的最常见原因，但不太常见的原因往往是最严重的。
无论您生来就有身体残疾，还是遭受暂时或永久限制您行动能力的伤害，目前可用于治疗您的医疗保健选择通常是有限的。 我们只是没有工具来完全修复基因缺陷或重伤造成的损害。
但到 2020 年代中期，这种现状将被颠覆。 由于前一章描述的基因组编辑技术的进步，以及微型计算机和机器人技术的进步，永久性身体疾病的时代将会结束。
作为机器的人
当涉及到失去肢体的身体伤害时，人类对使用机器和工具恢复活动能力感到非常舒适。 最明显的例子，假肢，已经使用了几千年，在古希腊和罗马文学中普遍引用。 2000 年，考古学家发现了这个有 3,000 年历史的 木乃伊遗骸 一位埃及贵妇戴着由木头和皮革制成的假脚趾。
鉴于利用我们的聪明才智来恢复一定程度的身体活动能力和健康的悠久历史，使用现代技术恢复完全活动能力受到欢迎而没有丝毫抗议也就不足为奇了。
智能假肢
如上所述，虽然假肢领域很古老，但它的发展也很缓慢。 在过去的几十年里，它们的舒适度和栩栩如生的外观得到了改善，但直到过去 XNUMX 年，该领域才在成本、功能和可用性方面取得了真正的进步。
例如，过去定制假肢的成本高达 100,000 美元，现在人们可以 使用 3D 打印机制作定制假肢 （在某些情况下）不到 1,000 美元。
同时，对于难以自然行走或爬楼梯的假肢佩戴者， 新公司 正在利用仿生学领域制造假肢，提供更自然的步行和跑步体验，同时缩短使用这些假肢所需的学习曲线。
假腿的另一个问题是，即使是定制的，用户也经常发现长时间佩戴它们会很痛苦。 这是因为负重假肢迫使截肢者的残肢周围的皮肤和肉被压碎在骨头和假肢之间。 解决此问题的一种选择是将一种通用连接器直接安装到截肢者的骨骼中（类似于眼部和牙科植入物）。 这样，假腿可以直接“拧入骨头”。 这可以消除皮肤上的疼痛，并允许截肢者购买一系列不再需要大量生产的大量生产的假肢。
但最令人兴奋的变化之一，尤其是对于有假肢或手的截肢者来说，是使用了一种快速发展的技术，称为脑机接口 (BCI)。
脑动力仿生运动
首先在我们的 计算机的未来 系列中，BCI 涉及使用植入物或大脑扫描设备来监控您的脑电波，并将它们与控制计算机运行的任何东西的命令相关联。
事实上，您可能还没有意识到，但 BCI 的开始已经开始。 截肢者现在 测试机器人肢体 由大脑直接控制，而不是通过附着在佩戴者残肢上的传感器。 同样，患有严重残疾（如四肢瘫痪）的人现在 使用 BCI 引导他们的电动轮椅 并操纵机械臂。 到 2020 年代中期，BCI 将成为帮助截肢者和残疾人过上更独立生活的标准。 到 2030 年代初，BCI 将变得足够先进，可以让脊椎受伤的人通过一个 脊柱植入物.
当然，制造智能假肢并不是未来植入物的全部用途。
智能植入物
现在正在测试植入物以取代整个器官，其长期目标是消除患者在等待供体移植时面临的等待时间。 最受关注的器官替代设备是仿生心脏。 几种设计已经进入市场，但其中最有前途的是 无需脉搏即可将血液泵送到全身的装置 ……给行尸走肉赋予了全新的意义。
还有一类全新的植入物旨在提高人类的表现，而不是简单地让某人恢复健康状态。 我们将在我们的课程中介绍这些类型的植入物 人类进化的未来 系列。
但由于它与健康有关，我们将在这里提到的最后一种植入物类型是下一代健康调节植入物。 将这些视为主动监测您的身体的起搏器，与您手机上的健康应用程序共享您的生物识别信息，当它感觉到疾病发作时会释放药物或电流以重新平衡您的身体。
虽然这听起来像是科幻小说，但 DARPA（美国军方的高级研究机构）已经在开展一个名为 电接收，电子处方的缩写。 基于称为神经调节的生物过程，这种微型植入物将监测身体的周围神经系统（连接身体与大脑和脊髓的神经），当它检测到可能导致疾病的失衡时，它会释放电可以重新平衡这个神经系统并刺激身体自我修复的冲动。
纳米技术在你的血液中游弋
纳米技术是一个巨大的话题，在各种领域和行业都有应用。 在其核心，它是任何形式的科学、工程和技术的广义术语，可测量、操纵或整合 1 纳米和 100 纳米尺度的材料。 下图将让您了解其中的纳米技术规模。
在健康方面，正在研究纳米技术作为一种工具，可以通过在 2030 年代后期完全取代药物和大多数手术来彻底改变医疗保健。
换句话说，假设您可以使用治疗疾病或进行手术所需的最好的医疗设备和知识，并将其编码成一剂生理盐水——这种剂量可以储存在注射器中，运送到任何地方，并注射到任何有需要的人身上的医疗保健。 如果成功，它可能会使我们在本系列最后两章中讨论的所有内容都过时。
Ido Bachelet，外科纳米机器人领域的领先研究员， 设想 一天，小手术只需要医生将装有数十亿个预编程纳米机器人的注射器注射到您身体的目标区域。
然后，这些纳米机器人会在你的身体中散开，搜索受损组织。 一旦被发现，他们就会使用酶将受损的组织细胞从健康组织中切除。 然后将刺激身体的健康细胞来处理受损细胞并再生由于去除受损组织而产生的空腔周围的组织。 纳米机器人甚至可以靶向和抑制周围的神经细胞，以减弱疼痛信号并减少炎症。
利用这个过程，这些纳米机器人还可以用来攻击各种形式的癌症，以及可能感染你身体的各种病毒和外来细菌。 虽然这些纳米机器人距离广泛的医疗应用至少还有 15 年的时间，但这项技术的工作已经在进行中。 下面的信息图概述了纳米技术有朝一日如何重新设计我们的身体（通过 维权邮报网):
再生医学
使用总称， 再生医学，这一研究分支使用组织工程和分子生物学领域内的技术来恢复患病或受损组织和器官的功能。 基本上，再生医学希望使用您身体的细胞进行自我修复，而不是用假肢和机器替换或增强您身体的细胞。
在某种程度上，这种治疗方法比上面描述的 Robocop 选项更自然。 但鉴于过去 XNUMX 年来我们所看到的关于转基因食品、干细胞研究以及最近的人类克隆和基因组编辑的所有抗议和伦理问题，可以公平地说，再生医学将遇到一些强烈的反对意见。
虽然很容易完全消除这些担忧，但现实情况是，公众对技术的理解远比对生物学的深入和直观。 请记住，假肢已经存在了数千年。 自 2001 年以来，才有可能读取和编辑基因组。这就是为什么许多人宁愿成为机器人，也不愿让他们的“上帝赐予”的基因被修补。
这就是为什么，作为一项公共服务，我们希望下面对再生医学技术的简要概述将有助于消除围绕扮演上帝的污名。 按照对大多数人来说争议最小的顺序：
变形干细胞
在过去的几年里，你可能听说过很多关于干细胞的事情，但通常不是最好的。 但到 2025 年，干细胞将用于治愈各种身体状况和损伤。
在我们解释它们将如何使用之前，重要的是要记住干细胞存在于我们身体的每个部位，等待被召唤来修复受损组织。 事实上，构成我们身体的所有 10 万亿个细胞都来自于你母亲子宫内的那些最初的干细胞。 当你的身体形成时，那些干细胞专门分化为脑细胞、心脏细胞、皮肤细胞等。
如今，科学家们现在能够转动你体内几乎所有的细胞群 回到那些原始的干细胞. 这是一件大事。 由于干细胞能够转化为您体内的任何细胞，因此它们几乎可以用来治愈任何伤口。
简化的 例子 干细胞的工作涉及医生采集烧伤患者的皮肤样本，将它们转化为干细胞，在培养皿中长出一层新的皮肤，然后使用新长出的皮肤移植/替换患者烧伤的皮肤。 在更先进的水平上，目前正在测试干细胞作为治疗 治愈心脏病 乃至 治愈截瘫患者的脊髓，让他们再次行走。
但这些干细胞更雄心勃勃的用途之一是利用新流行的 3D 打印技术。
3D生物打印
3D 生物打印是 3D 打印的医学应用，其中活组织逐层打印。 而不是像普通 3D 打印机那样使用塑料和金属，3D 生物打印机使用（你猜对了）干细胞作为建筑材料。
收集和培养干细胞的整个过程与烧伤患者示例中概述的过程相同。 然而，一旦培养出足够多的干细胞，它们就可以被送入 3D 打印机以形成大多数任何 3D 有机形状，例如替换皮肤、耳朵、骨骼，特别是它们还可以 印刷机关.
这些 3D 打印器官是一种先进的组织工程形式，代表了前面提到的人造器官植入物的有机替代品。 和那些人造器官一样，这些打印出来的器官有朝一日会减少器官捐赠的短缺。
也就是说，这些印刷器官还为制药行业带来了额外的好处，因为这些印刷器官可用于更准确、更便宜的药物和疫苗试验。 由于这些器官是使用患者自己的干细胞打印出来的，与来自人类、动物和某些机械植入物的捐赠器官相比，患者免疫系统排斥这些器官的风险大大降低。
在更远的未来，到 2040 年代，先进的 3D 生物打印机将打印可以重新连接到截肢者残肢的整个肢体，从而使假肢过时。
基因治疗
通过基因疗法，科学开始篡改自然。 这是一种旨在纠正遗传疾病的治疗形式。
简单地说，基因治疗包括对您的基因组 (DNA) 进行测序； 然后进行分析以找到导致疾病的缺陷基因； 然后修改/编辑以用健康基因替换这些缺陷（现在使用上一章中解释的 CRISPR 工具）； 然后最终将那些现在健康的基因重新引入你的身体以治愈所说的疾病。
一旦完善，基因疗法可用于治疗一系列疾病，如癌症、艾滋病、囊性纤维化、血友病、糖尿病、心脏病，甚至选择身体残疾，如 聋.
基因工程
基因工程的医疗保健应用进入了一个真正的灰色地带。 从技术上讲，干细胞发育和基因治疗本身就是基因工程的形式，尽管是温和的。 然而，大多数人关注的基因工程应用涉及人类克隆以及设计婴儿和超人的工程。
这些主题我们将留给我们的人类进化的未来系列。 但就本章而言，有一个基因工程应用并没有那么有争议……好吧，除非你是素食主义者。
目前，像 United Therapeutics 这样的公司正在努力 基因工程猪 与包含人类基因的器官。 添加这些人类基因的原因是为了避免这些猪器官被植入它们的人类免疫系统排斥。
一旦成功，牲畜就可以大规模种植，为动物到人类的“异种移植”提供几乎无限量的替代器官。 这代表了上述人工和 3D 打印器官的替代方案，其优势在于比人工器官更便宜，并且在技术上比 3D 打印器官更进一步。 也就是说，出于道德和宗教原因反对这种形式的器官生产的人数可能会确保这项技术永远不会真正成为主流。
不再有身体伤害和残疾
鉴于我们刚刚讨论的技术与生物处理方法的清单，很可能是 永久 身体伤害和残疾将在不迟于 2040 年代中期结束。
虽然这些直接治疗方法之间的竞争永远不会真正消失，但总的来说，它们的集体影响将代表人类医疗保健领域的真正成就。
当然，这还不是全部。 至此，我们的“健康的未来”系列已经探索了消除疾病和身体伤害的预测计划，但我们的心理健康呢？ 在下一章中，我们将讨论我们是否可以像治愈身体一样容易地治愈我们的思想。
健康系列的未来
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预测参考
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