腦傳感器：精神力量

聽起來像是科幻小說的一些人體機器現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)實：在一個腦傳感器和一個機械臂的幫助下，美國的凱西哈欽森雖然脖子以下已經(jīng)全部癱瘓，但卻可以在沒有任何人幫助的情況下拿起瓶子喝水。這是一臺由神經(jīng)學家利霍赫貝格參與開發(fā)的大腦機器，名為“大腦之門2（BrainGate 2）”。在它的幫助下，凱西哈欽森15年來第一次在沒有其他人幫助的情況下拿起東西。

1997年，哈欽森中風癱瘓，自此以后再也說不出話來，眼球的運動是她與外界溝通的唯一渠道。她患有閉鎖綜合征，這意味著她雖然意識清楚，但身體完全無法動彈。

2005年，哈欽森的大腦皮層中開始被植入傳感器，這種4mm×4mm大小的腦起搏器包含96個細如發(fā)絲的電極，可觸發(fā)和捕獲神經(jīng)細胞的電流，“大腦之門”通過神經(jīng)系統(tǒng)的這些活動控制機械手臂產(chǎn)生動作。目前，研究人員正致力于為神經(jīng)信號設定正確的運動模式，讓機械臂能夠更準確地按照患者的意愿運動。

仿生眼：新視角

仿生眼的研究意義不言自明。澳大利亞的研究人員一直在研究一種仿生眼，據(jù)介紹，這種仿生眼能夠幫助患有視網(wǎng)膜疾病的患者恢復基本視力。最新的“仿生眼2（Bionic Eye 2）”由嵌入在玻璃外殼中的攝像頭、外部處理器和植入眼中的微型芯片等幾部分組成。

由攝像頭拍攝的圖像經(jīng)由無線電被傳輸?shù)酵獠刻幚砥鳎瑩?jù)專家介紹，仿生眼2的處理器比一般的智能手機要強。處理后的圖像數(shù)據(jù)將通過無線的方式傳輸給裝配在眼睛中的微型芯片。芯片位于眼睛脈絡膜（視網(wǎng)膜和鞏膜之間）的最外層，它把接收的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電脈沖，經(jīng)由視網(wǎng)膜細胞將信息傳遞到大腦。

“仿生眼2”的基礎模型通過98個電極刺激視網(wǎng)膜神經(jīng)，另一個高清晰度的版本使用1 024個電極。不過，雖然這樣可以看到詳細的圖像，但是目前的版本，視野仍受到限制。研究人員希望2013年能夠推出一個新的版本，可以擁有調(diào)整視野的能力。

人工鼻：更優(yōu)秀的鼻子

目前的研究證明，誰想要一個更好的人工鼻子，不管情愿還是不情愿都可能得依靠蛙卵。日本的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種比現(xiàn)有感知氣味的人工系統(tǒng)更優(yōu)秀的人造鼻子。

東京大學的科學家們使用非洲爪蛙、蠶蛾、小菜蛾和果蠅的基因，利用昆蟲控制嗅覺的一部分基因建立基因工程細胞。這些基因工程細胞體中具有導電性的流體，在連接電極后，當感知氣味受體產(chǎn)生反應時，電極將檢測到電脈沖。

安裝在機器人身上的人工鼻已經(jīng)過測試，機器人能夠通過搖頭和點頭來確認生物傳感器檢測到的氣味。東京大學的科學家們認為，未來人類與機器人之間將能夠擁有共同的嗅覺。

替代胰腺：精密泵

根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計，世界范圍內(nèi)約有3.46億人患有糖尿病。1型糖尿病的患者尤其多，這種類型糖尿病的患者身體完全停止分泌胰島素，治療的難度極大。為此，弗吉尼亞大學、圣巴巴拉的加州大學、法國的蒙彼利埃大學附屬醫(yī)院、意大利的帕多瓦大學和帕維亞大學開展的一個國際合作項目正研究一種人工胰臟，希望能夠通過設備自動地控制藥物的供給，以穩(wěn)定糖尿病患者的血糖。

該系統(tǒng)由3部分組成，首先是一個傳統(tǒng)的胰島素泵和葡萄糖傳感器，這兩個部分被植入到患者體內(nèi)，第三部分是一部手機，研究小組已經(jīng)修改了智能手機的系統(tǒng)，使其能夠在葡萄糖傳感器的幫助下了解患者的血糖情況，并在適當時機命令胰島素泵注入蛋白質(zhì)激素。

第一個使用該設備的患者是弗吉尼亞州夏洛茨維爾的居民賈斯汀伍德，伍德說它相當智能，他自己現(xiàn)在可以更自由地選擇飲食。2013年，該項目將進行更大范圍的測試，來自美國、法國和意大利的120個患者將進行測試。

人工手指：敏銳的感覺

美國南加州大學的科學家最近推出了由大量傳感器組成的全新機器人手指“BioTac”，這種高科技的手指能夠準確地識別各種紋理，其識別的準確率甚至比普通人要高。在開發(fā)商提供的視頻中，117種物體的表面，“BioTac”可以識別其中的111種，準確率高達95%。

“BioTac”的基本結(jié)構(gòu)模仿了人的手指，每一個手指上都有類似人體組織的半液態(tài)軟性表層，手指內(nèi)的“水聽器”是這種高科技手指的核心所在。當手指觸摸表面時，人工皮膚會產(chǎn)生震動，“水聽器”將捕獲到每一個輕微的震動，然后與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)值進行比較，確定手指觸摸的材料。此外，“BioTac”還結(jié)合了其他的傳感器，可以檢測到手指接觸物體時施加的力和物體的冷熱程度。

目前，研究人員正在尋找合作，準備向市場推出另一個類似的人工手指產(chǎn)品“SynTouch”，而“BioTac”最終將被用在假肢和未來的工業(yè)機器人上。

人造器官：打印輸出

賓夕法尼亞大學和麻省理工學院（MIT）的科學家們希望未來可以打印出人造器官。目前，這些科學家正在創(chuàng)建一個3D打印機，希望用糖打印出一個可以使血管按照理想方向生長的網(wǎng)絡，建造出肝臟血管模型。

美國的研究人員已經(jīng)花了很長一段時間研究如何用3D打印機打印細胞和血管，他們嘗試著將人工細胞一層一層壘起來建立組織。但是那些打印出來的人造結(jié)構(gòu)合成細胞常在組織成型之前就已經(jīng)死亡。不過，研究人員正努力尋找新的方法，希望終有一天能夠打印出用于器官移植的人造器官。

根據(jù)麻省理工學院研究人員撒吉塔巴蒂亞的解釋，這種方法類似于花瓶的制作，先用蠟制成花瓶的形狀，器官成型后再融化材料，不同的是研究人員使用糖代替了蠟。巴蒂亞說，理論上各種組織都可以通過3D打印機建造出來。研究人員已經(jīng)在測試建造肝臟細胞，同樣的方法也可以用在任何其他的組織上，但困難的是如何建造多細胞組成的大型人造組織，特別是如何保持組織內(nèi)細胞的活性。