一個世紀以來，醫(yī)療科學的發(fā)展突飛猛進

　　創(chuàng)新發(fā)明與科學研究向來密不可分，沒有大量的技術創(chuàng)新做支持，醫(yī)療研究將寸步難行。當然，每一個醫(yī)療創(chuàng)新的榜單都是暫時的。隨著治療方法、檢測手段和設備儀器的不斷改進，這個榜單永遠不會完結。

　　為了凸顯人類如今的成就，我們有必要簡單回顧一下早期社會的醫(yī)療狀況。史上最早的醫(yī)學創(chuàng)新手段之一就是環(huán)鉆術。這種手術需要在顱骨上鉆一個洞，然后釋放出妖魔，來為大腦“減輕壓力”。這種手術曾經(jīng)非常流行，在歐洲、阿塞拜疆、中國、西伯利亞和美洲大陸都有考古文物證明。事實上，在上千例新石器時期的頭骨中，有5-10%都有環(huán)鉆術的痕跡。

　　在那時，這種原始的手術很有可能被認為是有效且非常前沿的技術，好在后來其他的療法讓環(huán)鉆術漸漸淡出了歷史舞臺。

　　后來，麻醉術出現(xiàn)了。如今每一個曾經(jīng)做過手術的人都應該感謝Joseph Priestley。因為他先提出了“不同氣體成分”的概念，這才會有后來化學家Humphrey Davy首先發(fā)現(xiàn)氧化亞氮的麻醉功能?？上У氖?，麻醉技術直到1829年Davy去世幾十年后才開始得到廣泛應用。

　　再往后，Alexander Fleming于1928年偶然發(fā)現(xiàn)盤尼西林的故事，經(jīng)常被人們視為醫(yī)學領域歷史性的進步。Fleming的發(fā)現(xiàn)奠定了現(xiàn)代抗生素的產生，并因此讓無數(shù)被細菌感染的患者，免受截肢甚至死亡的痛苦。

　　類似的例子不勝枚舉。而為了本文中的榜單，我們聯(lián)系了這幾個月來采訪過的科學家和醫(yī)學專業(yè)人士，問他們腦海中醫(yī)療領域最令他們印象深刻的發(fā)明是什么，以及他們?yōu)槭裁磿@樣認為。

　　以下是我們評選的結果，不分先后：

　　1. 基因編輯

　　Garry Laverty博士和他的團隊在愛爾蘭的貝爾法斯特女王大學藥學院，最近發(fā)明了一種含肽的膠，這種膠有可能抵抗超級菌的感染。Laverty博士認為，這項發(fā)明的亮點在于CRISPR(clustered regularly-interspaced short palindromic repeats)基因編輯系統(tǒng)。在這項技術問世之前，修改基因是一個十分繁瑣的工作。

　　過去十分耗費時間和金錢的基因修飾，如今可以快捷便利地完成。CRISPR對此的影響不可忽視?！蹲匀弧冯s志曾說：“CRISPR是生物醫(yī)學研究快速發(fā)展的主要原因?！盠averty告訴記者：“這項技術近幾年才開始應用于實際研究，由于它比傳統(tǒng)的基因重組方法快很多，CRISPR可能成為推動基因療法研發(fā)的重要因素?！?/p>

　　這項技術由細菌抵抗病毒感染的機制衍生而來，在Cas9酶的催化下完成。Cas9在向導RNA的引導下與目標基因結合，然后敲除或插入目標序列。這樣一系列實驗做完大概只需要30美元，相比之下，以前動輒幾千美元的實驗技術真是效率太低了。

　　Laverty博士對CRISPR技術的期待很高；他希望總有一天這項技術能讓我們“通過敲除有害基因序列來徹底根除遺傳病……它可以插入已編輯好的序列，或出去有害的片段，因此有潛力使編輯任意人類基因變成可能。”這在分子生物學領域絕對可以說是一場革命。Laverty博士還說：“隨著更深入的研究，它也許能治療基因水平的疾病，包括艾滋病、癌癥和傳染病……未來，CRISPR將使我們自己的細胞變成生產藥的工廠?！?/p>

　　2. 床邊測序（霓虹DNA矢量圖）

　　床邊測序儀將會拯救全球的很多生命

　　第二位受訪者同樣關注基因領域。來自美國北卡羅來納州杜罕市的Ephraim L. Tsalik是杜克大學醫(yī)學院的助理教授。他正在參與設計實驗以區(qū)分病毒和細菌引發(fā)的疾病的工作。

　　Tsalik選擇了床邊測序，即越過實驗室里長時間的檢測程序，用一個可手持的儀器實時讀取樣品組織里的DNA序列。這種儀器將有很多用處，從醫(yī)生辦公室到叢林深處都會需要它。

　　床邊測序儀將快速收集大量病人的詳細信息。治病細菌或病毒將很容易被發(fā)現(xiàn)，這就減少了不必要的抗生素用量。對于像艾滋病這樣的疾病，病毒劑量可以立刻確定，并據(jù)此調整治療方案。

　　Tsalik告訴記者：“隨著個性化醫(yī)療和精準醫(yī)療的發(fā)展，方便護理病人的檢測方法將顯現(xiàn)出重大價值?！?/p>

　　3. 心臟起搏器

　　澳大利亞墨爾本大學的Thomas Oxley博士目前在研究一款仿生學腦植入體，來幫助癱瘓的病人用意念控制一個機器人外骨骼。他選擇的醫(yī)療發(fā)明是心臟起搏器。

　　首例安裝心臟起搏器的病人比發(fā)明者和他的醫(yī)生活得還要久

　　簡單來說，心臟起搏器就是利用電擊來調節(jié)心率的醫(yī)療儀器。他們用于防止竇房結（心臟起搏點）的頻率過低，或者心臟內部電路阻斷。

　　Oxley博士稱心臟起搏器是“非常接近生物原型的醫(yī)療儀器”，而且“領先于當時的科技水平”。世界上第一個可植入體內的心臟起搏器由瑞典索爾納卡羅林斯卡醫(yī)學院的Rune Elmqvist在1958年設計，?ke Senning植入。Arne Larsson是世界上首位接受心臟起搏器植入的病人；他后來又接受了26個不同的心臟起搏器。Larsson于2001年去世，享年86歲，比上述兩位發(fā)明者和外科醫(yī)生活得還要久。

　　4. 診斷納米傳感器

　　美國馬薩諸塞州波士頓東北大學的Thomas J. Webster博士正在開展很多發(fā)明項目的研究工作；其中一項就是令人期待的合成免疫細胞。

　　Webster博士選擇的是可植入納米傳感器——可植入病人身體并長期存留的微小植入體。它在未來的某一天將從病人的細胞內部作出診斷。

　　傳感器由碳納米管構成，能用作潛在疾病的早期預警系統(tǒng)。不僅如此，將來它們還能在病發(fā)前進行治療，病人甚至還不知道自己得了病。它靠收集多種疾病的化學信號，可以在癥狀出現(xiàn)前發(fā)出警報。很多疾病的癥狀要到發(fā)病很久以后才能顯現(xiàn)出來——如胰腺癌。只有早些發(fā)現(xiàn)疾病，才有更大的幾率戰(zhàn)勝病魔。

　　Webster博士對于科技帶來的“醫(yī)療領域的巨大進步”有很深的印象。他還說，“現(xiàn)在我們更多看到的是醫(yī)藥領域的小幅改進，而我們真正需要的是革命性的思想?！?Webster博士的一部分工作是，如何用納米傳感器對抗由細菌感染導致，并具有抗藥性的不可透生物膜。他告訴記者：“我們已經(jīng)開發(fā)出一些能穿透并殺死這些生物膜的納米粒子，讓健康的組織重新長出來?！?/p>

　　納米級的微粒很難觀察到。單層碳納米管的直徑是頭發(fā)的100000分之一。這樣微小的體積讓納米微粒能夠在細胞水平自由穿梭；同時，這也讓它們非常難以控制，這正是納米技術的研究重點。納米技術在未來，必將有舉足輕重的作用。

　　5. 人造耳蝸

　　最后，我們有幸邀請到明尼蘇達大學的Michael McAlpine教授。他專攻3D打印及其在醫(yī)療方面的應用。他最近制作了一個3D打印的骨架，引導受傷后的感覺神經(jīng)和運動神經(jīng)再生。

　　McAlpine教授選擇的是耳蝸植入體。這項技術由Graeme Clark教授30多年前發(fā)明，迄今已改變了世界各地上千人的生活。McAlpine教授說：“這個儀器是最早將電子產品與人體結合的概念之一，最然極為簡單低調，卻在幫助失聰病人恢復聽力的過程中起著至關重要的作用?！?/p>

　　現(xiàn)在，全世界已有超過350000例人造耳蝸植入聾人或聽力嚴重損傷的人體內。據(jù)人造耳蝸的發(fā)明者Clark教授說，這個儀器險些不能面世。他說：“我當時飽受非議，并被人說成是‘小丑Clark’。但我心意已決，一定要堅持完成它。我現(xiàn)在非常高興我堅持下來了。我無法想象任何技術能如此深遠地改變這么多人的生活?！?/p>

　　人造耳蝸與直接放大聲音的助聽器不同，它繞過受損的耳朵，直接刺激聽覺神經(jīng)。盡管人造耳蝸的聽覺和自然聽覺有所不同，但它讓病人能夠更從容地體驗身邊的世界，并重新，甚至第一次享受自然地與人對話。

　　討論到這里，雖然我們提到的發(fā)明只是科學歷史的冰山一角，但他的寬度和廣度讓我們知道，從環(huán)鉆術的盛行到現(xiàn)在，我們已經(jīng)有了如此大的進步。無疑，未來先進的醫(yī)療手段會更加令人不可思議。

　　最后，援引已故發(fā)明家和科幻作家Arthur C. Clarke的一句話來結束，最合適不過了：

　　“足夠超前的科技與魔術無異?！?/p>