永久性身體傷害和殘疾的終結：健康的未來 P4
永久性身體傷害和殘疾的終結：健康的未來 P4
為了結束永久性的身體傷害，我們的社會必須做出選擇：我們是用我們的人類生物學來扮演上帝，還是成為機器的一部分？
到目前為止，在我們的健康未來系列中，我們一直關注藥物和治療疾病的未來。 雖然疾病是我們使用醫療保健系統的最常見原因，但不太常見的原因往往是最嚴重的。
無論您生來就有身體殘疾，還是遭受暫時或永久限制您行動能力的傷害，目前可用於治療您的醫療保健選擇通常是有限的。 我們只是沒有工具來完全修復基因缺陷或重傷造成的損害。
但到 2020 年代中期，這種現狀將被顛覆。 由於前一章描述的基因組編輯技術的進步，以及微型計算機和機器人技術的進步，永久性身體疾病的時代將會結束。
作為機器的人
當涉及到失去肢體的身體傷害時，人類對使用機器和工具恢復活動能力感到非常舒適。 最明顯的例子，假肢，已經使用了幾千年，在古希臘和羅馬文學中普遍引用。 2000 年，考古學家發現了這個有 3,000 年曆史的 木乃伊遺骸 一位埃及貴婦戴著由木頭和皮革製成的假腳趾。
鑑於利用我們的聰明才智來恢復一定程度的身體活動能力和健康的悠久歷史，使用現代技術恢復完全活動能力受到歡迎而沒有絲毫抗議也就不足為奇了。
智能假肢
如上所述，雖然假肢領域很古老，但它的發展也很緩慢。 在過去的幾十年裡，它們的舒適度和栩栩如生的外觀得到了改善，但直到過去 XNUMX 年，該領域才在成本、功能和可用性方面取得了真正的進步。
例如，過去定制假肢的成本高達 100,000 美元，現在人們可以 使用 3D 打印機製作定制假肢 （在某些情況下）不到 1,000 美元。
同時，對於難以自然行走或爬樓梯的假肢佩戴者， 新公司 正在利用仿生學領域製造假肢，提供更自然的步行和跑步體驗，同時縮短使用這些假肢所需的學習曲線。
假腿的另一個問題是，即使是定制的，用戶也經常發現長時間佩戴它們會很痛苦。 這是因為負重假肢迫使截肢者的殘肢周圍的皮膚和肉被壓碎在骨頭和假肢之間。 解決此問題的一種選擇是將一種通用連接器直接安裝到截肢者的骨骼中（類似於眼部和牙科植入物）。 這樣，假腿可以直接“擰入骨頭”。 這可以消除皮膚上的疼痛，並允許截肢者購買一系列不再需要大量生產的大量生產的假肢。
但最令人興奮的變化之一，尤其是對於有假肢或手的截肢者來說，是使用了一種快速發展的技術，稱為腦機接口 (BCI)。
腦動力仿生運動
首先在我們的 計算機的未來 系列中，BCI 涉及使用植入物或大腦掃描設備來監控您的腦電波，並將它們與控制計算機運行的任何東西的命令相關聯。
事實上，您可能還沒有意識到，但 BCI 的開始已經開始。 截肢者現在 測試機器人肢體 由大腦直接控制，而不是通過附著在佩戴者殘肢上的傳感器。 同樣，患有嚴重殘疾（如四肢癱瘓）的人現在 使用 BCI 引導他們的電動輪椅 並操縱機械臂。 到 2020 年代中期，BCI 將成為幫助截肢者和殘疾人過上更獨立生活的標準。 到 2030 年代初，BCI 將變得足夠先進，可以讓脊椎受傷的人通過一個 脊柱植入物.
當然，製造智能假肢並不是未來植入物的全部用途。
智能植入物
現在正在測試植入物以取代整個器官，其長期目標是消除患者在等待供體移植時面臨的等待時間。 最受關注的器官替代設備是仿生心臟。 幾種設計已經進入市場，但其中最有前途的是 無需脈搏即可將血液泵送到全身的裝置 ……給行屍走肉賦予了全新的意義。
還有一類全新的植入物旨在提高人類的表現，而不是簡單地讓某人恢復健康狀態。 我們將在我們的課程中介紹這些類型的植入物 人類進化的未來 系列。
但由於它與健康有關，我們將在這裡提到的最後一種植入物類型是下一代健康調節植入物。 將這些視為主動監測您的身體的起搏器，與您手機上的健康應用程序共享您的生物識別信息，當它感覺到疾病發作時會釋放藥物或電流以重新平衡您的身體。
雖然這聽起來像是科幻小說，但 DARPA（美國軍方的高級研究機構）已經在開展一個名為 電接收，電子處方的縮寫。 基於稱為神經調節的生物過程，這種微型植入物將監測身體的周圍神經系統（連接身體與大腦和脊髓的神經），當它檢測到可能導致疾病的失衡時，它會釋放電可以重新平衡這個神經系統並刺激身體自我修復的衝動。
納米技術在你的血液中游弋
納米技術是一個巨大的話題，在各種領域和行業都有應用。 在其核心，它是任何形式的科學、工程和技術的廣義術語，可測量、操縱或整合 1 納米和 100 納米尺度的材料。 下圖將讓您了解其中的納米技術規模。
在健康方面，正在研究納米技術作為一種工具，可以通過在 2030 年代後期完全取代藥物和大多數手術來徹底改變醫療保健。
換句話說，假設您可以使用治療疾病或進行手術所需的最好的醫療設備和知識，並將其編碼成一劑生理鹽水——這種劑量可以儲存在註射器中，運送到任何地方，並註射到任何有需要的人身上的醫療保健。 如果成功，它可能會使我們在本系列最後兩章中討論的所有內容都過時。
Ido Bachelet，外科納米機器人領域的領先研究員， 設想 一天，小手術只需要醫生將裝有數十億個預編程納米機器人的注射器注射到您身體的目標區域。
然後，這些納米機器人會在你的身體中散開，搜索受損組織。 一旦被發現，他們就會使用酶將受損的組織細胞從健康組織中切除。 然後將刺激身體的健康細胞來處理受損細胞並再生由於去除受損組織而產生的空腔周圍的組織。 納米機器人甚至可以靶向和抑制周圍的神經細胞，以減弱疼痛信號並減少炎症。
利用這個過程，這些納米機器人還可以用來攻擊各種形式的癌症，以及可能感染你身體的各種病毒和外來細菌。 雖然這些納米機器人距離廣泛的醫療應用至少還有 15 年的時間，但這項技術的工作已經在進行中。 下面的信息圖概述了納米技術有朝一日如何重新設計我們的身體（通過 維權郵報網):
再生醫學
使用總稱， 再生醫學，這一研究分支使用組織工程和分子生物學領域內的技術來恢復患病或受損組織和器官的功能。 基本上，再生醫學希望使用您身體的細胞進行自我修復，而不是用假肢和機器替換或增強您身體的細胞。
在某種程度上，這種治療方法比上面描述的 Robocop 選項更自然。 但鑑於過去 XNUMX 年來我們所看到的關於轉基因食品、幹細胞研究以及最近的人類克隆和基因組編輯的所有抗議和倫理問題，可以公平地說，再生醫學將遇到一些強烈的反對意見。
雖然很容易完全消除這些擔憂，但現實情況是，公眾對技術的理解遠比對生物學的深入和直觀。 請記住，假肢已經存在了數千年。 自 2001 年以來，才有可能讀取和編輯基因組。這就是為什麼許多人寧願成為機器人，也不願讓他們的“上帝賜予”的基因被修補。
這就是為什麼，作為一項公共服務，我們希望下面對再生醫學技術的簡要概述將有助於消除圍繞扮演上帝的污名。 按照對大多數人來說爭議最小的順序：
變形幹細胞
在過去的幾年裡，你可能聽說過很多關於乾細胞的事情，但通常不是最好的。 但到 2025 年，幹細胞將用於治愈各種身體狀況和損傷。
在我們解釋它們將如何使用之前，重要的是要記住幹細胞存在於我們身體的每個部位，等待被召喚來修復受損組織。 事實上，構成我們身體的所有 10 萬億個細胞都來自於你母親子宮內的那些最初的干細胞。 當你的身體形成時，那些幹細胞專門分化為腦細胞、心臟細胞、皮膚細胞等。
如今，科學家們現在能夠轉動你體內幾乎所有的細胞群 回到那些原始的干細胞. 這是一件大事。 由於乾細胞能夠轉化為您體內的任何細胞，因此它們幾乎可以用來治愈任何傷口。
一個簡化的 例子 幹細胞的工作涉及醫生採集燒傷患者的皮膚樣本，將它們轉化為乾細胞，在培養皿中長出一層新的皮膚，然後使用新長出的皮膚移植/替換患者燒傷的皮膚。 在更先進的水平上，目前正在測試幹細胞作為治療 治愈心髒病 乃至 治愈截癱患者的脊髓，讓他們再次行走。
但這些幹細胞更雄心勃勃的用途之一是利用新流行的 3D 打印技術。
3D生物打印
3D 生物打印是 3D 打印的醫學應用，其中活組織逐層打印。 而不是像普通 3D 打印機那樣使用塑料和金屬，3D 生物打印機使用（你猜對了）幹細胞作為建築材料。
收集和培養幹細胞的整個過程與燒傷患者示例中概述的過程相同。 然而，一旦培養出足夠多的干細胞，它們就可以被送入 3D 打印機以形成大多數任何 3D 有機形狀，例如替換皮膚、耳朵、骨骼，特別是它們還可以 印刷機關.
這些 3D 打印器官是一種先進的組織工程形式，代表了前面提到的人造器官植入物的有機替代品。 和那些人造器官一樣，這些打印出來的器官有朝一日會減少器官捐贈的短缺。
也就是說，這些印刷器官還為製藥行業帶來了額外的好處，因為這些印刷器官可用於更準確、更便宜的藥物和疫苗試驗。 由於這些器官是使用患者自己的干細胞打印出來的，與來自人類、動物和某些機械植入物的捐贈器官相比，患者免疫系統排斥這些器官的風險大大降低。
在更遠的未來，到 2040 年代，先進的 3D 生物打印機將打印可以重新連接到截肢者殘肢的整個肢體，從而使假肢過時。
基因治療
通過基因療法，科學開始篡改自然。 這是一種旨在糾正遺傳疾病的治療形式。
簡單地說，基因治療包括對您的基因組 (DNA) 進行測序； 然後進行分析以找到導致疾病的缺陷基因； 然後修改/編輯以用健康基因替換這些缺陷（現在使用上一章中解釋的 CRISPR 工具）； 然後最終將那些現在健康的基因重新引入你的身體以治愈所說的疾病。
一旦完善，基因療法可用於治療一系列疾病，如癌症、艾滋病、囊性纖維化、血友病、糖尿病、心髒病，甚至選擇身體殘疾，如 聾.
基因工程
基因工程的醫療保健應用進入了一個真正的灰色地帶。 從技術上講，幹細胞發育和基因治療本身就是基因工程的形式，儘管是溫和的。 然而，大多數人關注的基因工程應用涉及人類克隆以及設計嬰兒和超人的工程。
這些主題我們將留給我們的人類進化的未來系列。 但就本章而言，有一個基因工程應用並沒有那麼有爭議……好吧，除非你是素食主義者。
目前，像 United Therapeutics 這樣的公司正在努力 基因工程豬 與包含人類基因的器官。 添加這些人類基因的原因是為了避免這些豬器官被植入它們的人類免疫系統排斥。
一旦成功，牲畜就可以大規模種植，為動物到人類的“異種移植”提供幾乎無限量的替代器官。 這代表了上述人工和 3D 打印器官的替代方案，其優勢在於比人工器官更便宜，並且在技術上比 3D 打印器官更進一步。 也就是說，出於道德和宗教原因反對這種形式的器官生產的人數可能會確保這項技術永遠不會真正成為主流。
不再有身體傷害和殘疾
鑑於我們剛剛討論的技術與生物處理方法的清單，很可能是 永久 身體傷害和殘疾將在不遲於 2040 年代中期結束。
雖然這些直接治療方法之間的競爭永遠不會真正消失，但總的來說，它們的集體影響將代表人類醫療保健領域的真正成就。
當然，這還不是全部。 至此，我們的“健康的未來”系列已經探索了消除疾病和身體傷害的預測計劃，但我們的心理健康呢？ 在下一章中，我們將討論我們是否可以像治愈身體一樣容易地治愈我們的思想。
健康系列的未來
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預測參考
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