
昨日,《麻省理工學(xué)院技術(shù)評論》(MIT Technology Review)評選出了2018年的“汪汪隊(duì)”——十大突破性技術(shù),MIT編輯部表示,評選突破性技術(shù)18載,何為“突破”,就是無論大小麻煩,該技術(shù)能夠火力全開、向前沖、對人們的生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
那么,到底是哪十項(xiàng)入選的技術(shù)是可能改變生活的、代表未來的、具有突破性的呢?它們是:3D金屬打印、人造胚胎、傳感城市、共享AI、對抗性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、巴別魚耳塞、零碳天然氣發(fā)電、完美網(wǎng)絡(luò)隱私、基因占卜、材料的量子飛躍。
制圖:醫(yī)谷
在這十項(xiàng)突破性技術(shù)當(dāng)中,有兩項(xiàng)耀眼的“明珠”是和人類生命息息相關(guān)的,那就是人造胚胎和基因占卜。然而,它們也正因?yàn)楦淖兩透脑烊祟惖摹盎颉眰涫軤幾h,具有“亦正亦邪”的特質(zhì)。有些人會提出重要的倫理問題,還有些人會問預(yù)見所未見對患者是福還是禍?
雖然我們還無法給出上述疑問的完美答案,但是,這并不影響科學(xué)家們探索未知、創(chuàng)新創(chuàng)造的求知欲,亦不影響這些技術(shù)帶給人類的重大意義和深遠(yuǎn)影響。
人造胚胎(Artificial Embryos)
劍橋大學(xué)科學(xué)家2017年3月2日發(fā)表在《Science》上的研究報(bào)告稱,他們首次在體外合成了人造小鼠胚胎。研究人員利用小鼠的胚胎干細(xì)胞(ESCs)(也就是最終構(gòu)成身體的成分)、滋養(yǎng)干層細(xì)胞(TSC)(將胎盤形成),并以細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)為三維支架,通過這兩種胚胎在三維支架中信號的交聯(lián),成功誘導(dǎo)出了一個(gè)可以自我組裝和交流,形態(tài)非常類似于天然胚胎的類胚胎結(jié)構(gòu)。
研究小組表明,與正常發(fā)育的胚胎相比,人造“胚胎”的發(fā)展遵循同樣的發(fā)育模式。不過,雖然這種人造胚胎酷似真實(shí)的胚胎,但它不太可能進(jìn)一步發(fā)育成為一個(gè)健康的胎兒。
該研究的負(fù)責(zé)人Magdalena Zernicka-Goetz博士表示,這項(xiàng)技術(shù)的真正意義在于了解胚胎發(fā)育的早期階段,可以有助于解釋為什么很多人會在這個(gè)時(shí)期妊娠失敗。她說,從理論上講,類似的方法可能會被用來探索人類早期發(fā)育揭示缺陷胚胎在母體環(huán)境中的作用,這也是她們的下一步打算——使用人類胚胎干細(xì)胞生成人造胚胎的研究。
這是研究人員第一次從干細(xì)胞制造胚胎樣結(jié)構(gòu),而不使用卵細(xì)胞或精子細(xì)胞。這將為了解生命如何誕生提供新的可能性 ,但顯然也會引發(fā)重大的倫理甚至哲學(xué)問題。如果人造胚胎與真實(shí)的人類胚胎難以區(qū)分,我們該怎么辦? 在它們形成痛覺之前,它們能在實(shí)驗(yàn)室里成長多久? 生物倫理學(xué)家們說,我們需要解決好這些問題之后,再進(jìn)行激烈地科學(xué)探索。
基因占卜(Genetic Fortune-Telling)
如果未來有一天,你的孩兒呱呱墜地的那一天,你收到他(她)的一份DNA檢測報(bào)告。這些報(bào)告將他(她)患心臟病或癌癥的幾率,是否對煙草上癮,甚至是否比一般人更聰明的預(yù)測都一一列出,你會作何感想。
由于大型基因研究(部分研究涉及人數(shù)超過 100 萬人)的開展以及科學(xué)進(jìn)步,得到這份報(bào)告的夢想很快就照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
事實(shí)證明,大多數(shù)常見疾病以及許多行為和特征,包括智力,都不是由一個(gè)或幾個(gè)基因產(chǎn)生的,基因的協(xié)同作用導(dǎo)致行為的協(xié)調(diào)一致(當(dāng)然也會有基因突變帶來的拮抗反應(yīng))。利用大量正在進(jìn)行的基因研究的數(shù)據(jù),科學(xué)家正在創(chuàng)造他們所謂的“多基因風(fēng)險(xiǎn)評分”。
從事基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測分析的參與者包括Helix,23andMe,Myriad Genetics,BK Biobank和Broad Institute等多家公司正取得巨大進(jìn)展。他們通過分析遺傳數(shù)據(jù),可以預(yù)測智商甚至癌癥等疾病的發(fā)病概率。這有望成為公共衛(wèi)生保護(hù)的下一個(gè)重大飛躍。
例如,醫(yī)生們可以建議那些有更高風(fēng)險(xiǎn)罹患乳腺癌的女性多進(jìn)行乳房X光檢查,而讓那些風(fēng)險(xiǎn)較低的女性少接受這些檢查。這樣做有幾個(gè)好處:首先,這能讓前者能更好地進(jìn)行早診斷,早治療;其次,這也避免了后者進(jìn)行不必要的額外檢查。通過合理分配醫(yī)療資源,我們有望讓最需要的人群得到更多診斷與治療。
再如,對于新藥研發(fā)公司來說,這些信息同樣重要。譬如在阿茲海默病或癌癥的臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)中,如果我們通過分析基因信息,知道某些患者更可能從中受益,就可以有的放矢地對他們進(jìn)行招募。
但是,預(yù)見所未見一定是好事兒嗎?誰愿意知道他們未來可能會患上阿茲海默癥? 如果癌癥風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)得分低的人推遲接受篩查,然后又患上癌癥怎么辦? 多基因檢查指標(biāo)評分也引發(fā)了巨大的道德問題,包括基因歧視的風(fēng)險(xiǎn)。對此,行為遺傳學(xué)家 EricTurkheimer 表示,這項(xiàng)新技術(shù)“讓人歡喜讓人憂”,因?yàn)榛驍?shù)據(jù)用好了可以成就狗模人樣,用不好也許就真正成為人模狗樣了。
除了以上兩技術(shù)外,其他多項(xiàng)技術(shù)也將給我們的健康和生活帶來更多的影響。比如,實(shí)用型 3D 金屬打印技術(shù),可以低成本、快速、定制化地應(yīng)用于醫(yī)械等領(lǐng)域;人工智能云端化技術(shù),可以降低AI使用難度、給醫(yī)療工作者帶來便利;傳感城市,通過數(shù)字化、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)better city,better life的愿望;量子技術(shù),科學(xué)家可以借此了解物質(zhì)分子的更多方面信息并以此開發(fā)出更有效的藥物等等。
迎接這些技術(shù)的到來,您準(zhǔn)備好了嗎?
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