一個(gè)世紀(jì)以來，醫(yī)療科學(xué)的發(fā)展突飛猛進(jìn)

　　創(chuàng)新發(fā)明與科學(xué)研究向來密不可分，沒有大量的技術(shù)創(chuàng)新做支持，醫(yī)療研究將寸步難行。當(dāng)然，每一個(gè)醫(yī)療創(chuàng)新的榜單都是暫時(shí)的。隨著治療方法、檢測手段和設(shè)備儀器的不斷改進(jìn)，這個(gè)榜單永遠(yuǎn)不會完結(jié)。

　　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(xué)創(chuàng)新手段之一就是環(huán)鉆術(shù)。這種手術(shù)需要在顱骨上鉆一個(gè)洞，然后釋放出妖魔，來為大腦“減輕壓力”。這種手術(shù)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(shí)上，在上千例新石器時(shí)期的頭骨中，有5-10%都有環(huán)鉆術(shù)的痕跡。

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

　　后來，麻醉術(shù)出現(xiàn)了。如今每一個(gè)曾經(jīng)做過手術(shù)的人都應(yīng)該感謝Joseph Priestley。因?yàn)樗忍岢隽恕安煌瑲怏w成分”的概念，這才會有后來化學(xué)家Humphrey Davy首先發(fā)現(xiàn)氧化亞氮的麻醉功能?？上У氖牵樽砑夹g(shù)直到1829年Davy去世幾十年后才開始得到廣泛應(yīng)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(xué)領(lǐng)域歷史性的進(jìn)步。Fleming的發(fā)現(xiàn)奠定了現(xiàn)代抗生素的產(chǎn)生，并因此讓無數(shù)被細(xì)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(gè)月來采訪過的科學(xué)家和醫(yī)學(xué)專業(yè)人士，問他們腦海中醫(yī)療領(lǐng)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(rèn)為。

　　以下是我們評選的結(jié)果，不分先后：

　　1. 基因編輯

　　Garry Laverty博士和他的團(tuán)隊(duì)在愛爾蘭的貝爾法斯特女王大學(xué)藥學(xué)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(rèn)為，這項(xiàng)發(fā)明的亮點(diǎn)在于CRISPR(clustered regularly-interspaced short palindromic repeats)基因編輯系統(tǒng)。在這項(xiàng)技術(shù)問世之前，修改基因是一個(gè)十分繁瑣的工作。

　　過去十分耗費(fèi)時(shí)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(xué)研究快速發(fā)展的主要原因?！盠averty告訴記者：“這項(xiàng)技術(shù)近幾年才開始應(yīng)用于實(shí)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(xiàng)技術(shù)由細(xì)菌抵抗病毒感染的機(jī)制衍生而來，在Cas9酶的催化下完成。Cas9在向?qū)NA的引導(dǎo)下與目標(biāo)基因結(jié)合，然后敲除或插入目標(biāo)序列。這樣一系列實(shí)驗(yàn)做完大概只需要30美元，相比之下，以前動輒幾千美元的實(shí)驗(yàn)技術(shù)真是效率太低了。

　　Laverty博士對CRISPR技術(shù)的期待很高；他希望總有一天這項(xiàng)技術(shù)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?！边@在分子生物學(xué)領(lǐng)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(xì)胞變成生產(chǎn)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(guān)注基因領(lǐng)域。來自美國北卡羅來納州杜罕市的Ephraim L. Tsalik是杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院的助理教授。他正在參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以區(qū)分病毒和細(xì)菌引發(fā)的疾病的工作。

　　Tsalik選擇了床邊測序，即越過實(shí)驗(yàn)室里長時(shí)間的檢測程序，用一個(gè)可手持的儀器實(shí)時(shí)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(xì)信息。治病細(xì)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(diào)整治療方案。

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

　　3. 心臟起搏器

　　澳大利亞墨爾本大學(xué)的Thomas Oxley博士目前在研究一款仿生學(xué)腦植入體，來幫助癱瘓的病人用意念控制一個(gè)機(jī)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(diào)節(jié)心率的醫(yī)療儀器。他們用于防止竇房結(jié)（心臟起搏點(diǎn)）的頻率過低，或者心臟內(nèi)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(lǐng)先于當(dāng)時(shí)的科技水平”。世界上第一個(gè)可植入體內(nèi)的心臟起搏器由瑞典索爾納卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院的Rune Elmqvist在1958年設(shè)計(jì)，?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(gè)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(xué)的Thomas J. Webster博士正在開展很多發(fā)明項(xiàng)目的研究工作；其中一項(xiàng)就是令人期待的合成免疫細(xì)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(xì)胞內(nèi)部作出診斷。

　　傳感器由碳納米管構(gòu)成，能用作潛在疾病的早期預(yù)警系統(tǒng)。不僅如此，將來它們還能在病發(fā)前進(jìn)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(xué)信號，可以在癥狀出現(xiàn)前發(fā)出警報(bào)。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(lǐng)域的巨大進(jìn)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(lǐng)域的小幅改進(jìn)，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(xì)菌感染導(dǎo)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(xì)胞水平自由穿梭；同時(shí)，這也讓它們非常難以控制，這正是納米技術(shù)的研究重點(diǎn)。納米技術(shù)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(dá)大學(xué)的Michael McAlpine教授。他專攻3D打印及其在醫(yī)療方面的應(yīng)用。他最近制作了一個(gè)3D打印的骨架，引導(dǎo)受傷后的感覺神經(jīng)和運(yùn)動神經(jīng)再生。

　　McAlpine教授選擇的是耳蝸植入體。這項(xiàng)技術(shù)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(gè)儀器是最早將電子產(chǎn)品與人體結(jié)合的概念之一，最然極為簡單低調(diào)，卻在幫助失聰病人恢復(fù)聽力的過程中起著至關(guān)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(yán)重?fù)p傷的人體內(nèi)。據(jù)人造耳蝸的發(fā)明者Clark教授說，這個(gè)儀器險(xiǎn)些不能面世。他說：“我當(dāng)時(shí)飽受非議，并被人說成是‘小丑Clark’。但我心意已決，一定要堅(jiān)持完成它。我現(xiàn)在非常高興我堅(jiān)持下來了。我無法想象任何技術(shù)能如此深遠(yuǎn)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(yàn)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(xué)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(shù)的盛行到現(xiàn)在，我們已經(jīng)有了如此大的進(jìn)步。無疑，未來先進(jìn)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(jié)束，最合適不過了：

　　“足夠超前的科技與魔術(shù)無異?！?/p>