“數字化人體”總框架包含 VHP數據集和輔助數據集(MRI、CT、PET、常規放射學和解剖學)、虛擬人體的層次、疾病和綜合征的臨床信息基礎、相關的醫學學科(胚胎學、人體解剖學、顯微和亞顯微解剖學、生理學、生物化學),以及不斷擴展的工具和產品。在這項研究中,科學家將物理學(例如組織的電和力學屬性)與生物學(生理和生化信息)結合並構築一個平台,觀察人體對各種外界刺激(生理、生物化學乃至心理學)的反應。“虛擬人體計劃”的研究成果,將使人體健康信息的儲存發生根本性改變。
“虛擬人體”數字化逐浪
美國在“數字化虛擬人體計劃”中顯露出野心:即將“數字化虛擬人體計劃”與“人類基因組計劃”研究結果結合,力圖保持未來50年美國在生物學、醫學、軍事等一係列領域的領先地位。
德、英、法等國也已經開始“數字化虛擬人體”研究,但側重點不同。
英國側重研究虛擬人模擬藥物在人體中的作用機製。亞洲一些國家則積極開展基於亞洲黃種人的可視人體計劃。日本2001年啟動了為期10年的人體測量國家數據庫建造計劃,近來,日本京華醫科大學利用CT和MRI影像技術建造了“日本可視人”。
作為東方人種的主要代表,我國“數字化虛擬人體”研究勢在必行,並應參與國際合作和競爭,在世界“數字化虛擬人體”領域占據重要位置。
“虛擬中國人”計劃
構造“虛擬人”的數據來源於自然人,因而“虛擬人”具有民族、區域等特征。
東方人的特點明顯地與歐美人不同,而現在所用許多標準均引自歐美人數據,因而作為人口占全球總人口1/4的我國,建立具有中國人種特征的三維數字化人體模型,具有重要意義。另外,這項計劃又是一項規模龐大而複雜的係統工程,它涉及新世紀眾多學科的前沿技術,反映國家的綜合實力,地位不容小覷。
2002年6月,我國科學家提議國家正式立項“數字化虛擬人體”研究項目“虛擬中國人計劃”。
“虛擬中國人”研究由3部分組成:虛擬解剖人、虛擬物理人和虛擬生理人。目前,該項目前期平台軟件已經搭建成功,並開始在北京一些醫院的輔助診斷及手術中付諸應用。下一步,我國科學家將選擇具有中國人種代表性的樣本采集數據,建立人體形態與功能信息資源庫,形成具有中國人種特征,同樣也具有東方人種特征的完整人體標準數據“數字化虛擬人體”。
“虛擬中國人”有著廣泛的應用前景:可為醫學研究、教學與臨床提供形象而真實的模型,為疾病診斷、新藥和新醫療手段的開發提供參考。科學家們對此評價甚高,認為這是一項與我國建造原子彈和氫彈一樣具有劃時代意義的基礎研究工作。
“虛擬人”在未來
“虛擬人”研究是一項有持續開發應用價值的新領域。
舉例來說,在醫學應用上,血管係統顯示有重大意義,特別是外科手術虛擬時更為突出。世界上一些國家在對虛擬人進行圖像分隔時隻能看到骨骼、肌肉和髒器,而無法分清動脈和靜脈的血管。醫學家發明一項新技術,通過給屍體動脈灌注明膠、朱砂和澱粉,使動脈呈現紅色,使之很容易和靜脈區分,心髒冠狀動脈可顯示到3級血管,腎髒可顯示到4級血管。頭部血管切片中能見到頭皮的微小血管及頭發毛囊。血管與人體其他組織被切削後的數據同時儲存進電腦,電腦容易“認出”不同顏色的動、靜脈。如果在虛擬人身上做手術,醫生就可以清楚地分出動、靜脈血管,對手術有重要指導意義。
“數字化虛擬人體”還可廣泛用於生物、航空、汽車、建築、服裝、家具、國防等領域。例如,開發人體的模擬替身,應用於車輛安全、環境暴露以及極端環境下的效果等。今後,培訓宇航員也可利用“數字化虛擬人體”係統。隻要輸入候選宇航員的生理數據,將其置於太空環境中就能知道這名候選宇航員會產生的太空反應。
8.有關血型的歪理邪說
生命的載體
每個人的生命都隻有一次。維係寶貴生命的是人體內的各個器官。在這些器官當中,血液可以稱得上是生命的載體,沒有血液在體內的循環,新陳代謝就不能進行,輸送血液的機器心髒一旦停止跳動,生命也就終結了。人生了病,一般都要驗血,因為血液中可以查出病變的信息。人一旦失血過多,生命垂危,就要抓緊輸血,把血補足。
自從血液之於生命的重要性被發現之後,人類就開始通過輸血這一最簡單且直接的方式來做醫治病患、挽救生命的嚐試。但是,在過去科學還不發達的年代,醫生們對血液的各種知識並沒有充分的了解。他們以為失血過多,隻要把新鮮的血液輸入就可以了,而並不講求血液的來源及種類。於是,遇到病人需要輸血,醫生們便隨便把別人的血輸過去,最後就出現了有時候有效,有時候卻使病人突然死亡的迥異結果。這引起了醫學家、病理學家們的思考,究竟是什麼原因導致了這截然不同的結果呢?
多鍾類型
1902年,奧地利的病理學家蘭特斯坦納,通過無數次試驗,終於發現血液是有不同類型的,而且不同類型的血是不能隨便混和的。他發現血液分為O型、A型、B型和AB型。在輸血時,O型、A型、B型都可以輸給AB型,但AB型是隻能輸給AB型而不能輸給別的血型;O型可以輸給A型和B型,但A型和B型卻不能輸給O型;而O型血隻能接受O型血。
我們可以做一個通俗的比喻來清楚地說明血型和輸血的關係:O型血可以給任何血型的人輸血,所以把O型血比喻為是最大公無私的;而AB型血隻能給AB型的人輸血,同時又可以接受任何血型的血,所以把AB型血比喻為是最自私自利的。當然,這隻不過是在輸血問題上對血液類型的比喻,絕不是說O型血的人的性格是最大公無私的,AB型血的人的性格是最自私自利的。
歪曲理論
在任何研究領域,迷信似乎總是跟科學如影隨形。血型的秘密被科學揭開之後,一些沒有科學知識的人,就開始把上麵那個通俗的比喻加以描寫,並以訛傳訛,於是就有了《血型與性格》、《血型與命運》、《血型與愛情》之類的小冊子出現,這實際上是一種新的迷信,是一種毫無根據的牽強附會。
血型基本是終身不會改變的(雖然發現有人在重病後、骨髓移植後血型發生了變化,但那是極個別的例子),如果血型真的能決定你的終身命運、性格和愛情,那你就不必努力向上了,隻要你找個好血型、確定個好的出生日期就行了,因為一切都是命中注定了,你就不必為你的抱負和理想去努力了,一切聽天由命。這是非常不現實的,自然也是脫離科學解釋的。
這套由日本興起的歪理邪說,在日本已造成廣泛的社會危害,受到科學和社會的譴責。因為,有的公司和企事業單位在用人時,不是根據人的德才學識,而是根據是什麼血型來取人;再有就是交朋友、談戀愛也要看血型,一看血型不對,立刻就吹!真是咄咄怪事。這些歪理邪說最近也傳到我們的身邊,我們千萬不要相信這些不科學的歪理邪說,一定要擺脫血型決定一切的宿命論枷鎖的束縛。
科學麵對
2500多年前,古希臘的醫聖希波克利圖曾經研究過人的氣質,他把人的氣質分為四類:膽汁質、多血質、粘液質和抑鬱質,這就是我們通常所講的豪放型、樂觀型、沉默型和內向型。希波克利圖曾認為人的氣質可能與人的體液有關。2000多年後,當人們發現了血型的區別後,有些人就試圖把人的氣質用血型來解釋。但科學的統計結果卻讓這些人大失所望。的確,血型是和父母遺傳相關的,即所謂“血緣關係”,但性格則是不能遺傳的。如果說子女與父母在性格上的相似,那也是後天的影響。有研究認為:人的氣質與不同的激素在血液中的濃度有關。
個人性格的形成有多方麵原因包含其中。生理方麵的部分原因,我們要等待21世紀生命科學的進一步發展來解決。可以肯定的是,在科學結果尚未出爐之前,有關血型的歪理邪說還會流傳下去,我們要做的就是抱著科學的態度來理性地麵對。
9.讓人類又愛又怕的轉基因
基因重組的產物
毫無疑問,生物工程的興起和發展是20世紀生命科學領域最偉大的事件。轉基因是通過生物技術,將某個基因從生物中分離出來,然後植入另一種生物體內,從而創造一種新的人工生物。
通俗地講,轉基因食品是為了提高農產品營養價值,更快、更高效地生產食品,科學家們應用轉基因的方法,改變生物的遺傳信息,拚組新基因,使今後的農作物具有高營養、耐貯藏、抗病蟲和抗除草劑的能力,不斷生產新的轉基因食品。例如,科學家認為北極魚體內某個基因有防凍作用,於是將它抽出,再植入蕃茄之內,製造新品種的耐寒蕃茄就是一種轉基因生物。含有轉基因生物成份的食品就是轉基因食品。
目前,轉基因作物正在按照人們的意願被“重新設計”。有人預言,21世紀將是轉基因作物的一個轉換期,科技含量將有很大的提高。但是如何評價轉基因食品的安全問題和營養學問題,是擺在我們麵前的難題和挑戰。
潛在的威脅
轉基因食品是利用新技術創造的產品,也是一種新生事物,人們自然對食用轉基因食品的安全性有疑問。
從科學的角度分析,因為轉基因生物具有外來的基因,所以對大自然生態係統來說是全新品種,若釋放到環境,存在改變物種間的競爭關係,破壞原有自然生態平衡,導致物種滅絕和生物多樣性的喪失的威脅。另外,轉基因生物會在自然界中自我繁殖,並和其近親品種雜交,從而使得外來基因在自然中以不可控製方式傳播,造成不可挽回的基因汙染。
兩種聲音
有關轉基因存在潛在威脅性的問題最早是由英國的阿伯丁羅特研究所的普庇泰教授提出來的。1998年,他在研究中發現,幼鼠食用轉基因土豆後,會使內髒和免疫係統受損。這引起了科學界的極大關注。隨即,英國皇家學會對這份報告進行了審查,於1999年5月宣布此項研究“充滿漏洞”。1999年英國的權威科學雜誌《自然》刊登了美國康乃爾大學教授約翰·羅西的一篇論文,指出蝴蝶幼蟲等田間益蟲吃了撒有某種轉基因玉米花粉的菜葉後會發育不良,死亡率特別高。目前尚有一些證據指出轉基因食品潛在的危險。
但更多的科學家的試驗表明轉基因食品是安全的。讚同這個觀點的科學家主要有以下幾個理由。首先,科學家們都抱有很嚴謹的治學態度,任何一種轉基因食品在上市之前都進行了大量的科學試驗,而國家和政府也有相關的法律法規進行約束。另外,傳統的作物在種植的時候農民會使用農藥來保證質量,而有些抗病蟲的轉基因食品無需噴灑農藥。並且,一種食品會不會造成中毒主要是看它在人體內有沒有受體和能不能被代謝掉,轉化的基因是經過篩選的、作用明確的,所以轉基因成分不會在人體內積累,也就不會有害。比如說,我們培育的一種抗蟲玉米,向玉米中轉入的是一種來自於蘇雲金杆菌的基因,它僅能導致鱗翅目昆蟲死亡,因為隻有鱗翅目昆蟲有這種基因編碼的蛋白質的特異受體,而人類及其它的動物、昆蟲均沒有這樣的受體,所以無毒害作用。
生態環境惹擔憂
轉基因作物的環境危害遠遠大於食品本身的危害,因為它直接改變了生態環境,所以更應該引起重視。核心問題是轉基因作物釋放到田間後,是否會將插入的基因漂移到野生植物中或傳統植物中,是否會破壞自然生態環境,打破原有生物種群的動態平衡等問題。
應用轉基因技術生產的食品,因為使用了特殊的現代分子生物學技術,從而產生了轉入遺傳物質後的食品是否安全的問題。由於插入基因後所產生的終產物或許是迄今為止人類沒有充分認識到的新的產物,如:致癌物、激素、過敏原等。
規範管理是關鍵
轉基因食品的很多相關問題都還沒有定論,我們能做的就是抱著審慎的態度對待它。
我國是轉基因作物研究的大國,國家非常重視轉基因作物和轉基因產品的管理。1993年,國家科委頒布實施了《基因工程安全管理辦法》。2002年4月國家衛生部頒布了《轉基因食品衛生管理辦法》,並將於今年的7月1日開始實施。我國實施的上述管理辦法,引起世界各國的普遍關注。可以預見生物安全相關法律法規的實施必將對世界經濟、社會和環境保護產生巨大影響。
10.愛美人士的秘密——“毒針”
美容法寶
長生不老的法寶難找,人們就把目光轉移到了永葆青春容顏上麵。最近幾年,以美國上流社會、好萊塢為核心,各國的娛樂明星、愛美人士中間流傳著這樣一個熱門法寶。據說用它能夠去除皺紋,使皮膚緊致,人看起來更年輕。它就是大名鼎鼎的肉毒杆菌!
別看它名字聽起來嚇人,據說,用它來美容駐顏真的是有立竿見影的神奇療效。那麼到底是什麼賦予肉毒杆菌這樣的神奇魔力呢?
肉毒杆菌是一種致命病菌,在繁殖過程中分泌毒素,是毒性最強的蛋白質之一。軍隊常常將這種毒素用於生化武器。人們食入和吸收這種毒素後,神經係統就會遭到破壞,出現頭暈、呼吸困難和肌肉乏力等症狀。可這種讓人望而生畏的東西怎麼會用於美容呢?
魔力來源
正所謂“成也蕭何敗蕭何”,科學家和美容學家正是看中了肉毒杆菌毒素能使肌肉暫時麻痹這一功效。醫學界原先將該毒素用於治療麵部痙攣和其他肌肉運動紊亂症,用它來麻痹肌肉神經,以此達到停止肌肉痙攣的目的。可在治療過程中,醫生們發現它在消除皺紋方麵有著異乎尋常的功能,其效果遠遠超過其他任何一種化妝品或整容術。因此,利用肉毒杆菌毒素消除皺紋的整容手術應運而生,並因療效顯著而在很短的時間內就風靡整個美國。
手術十分簡單:將少量稀釋過的肉毒杆菌毒素注入人體,毒素將在24至48小時內發揮作用,使麵部肌肉暫時麻痹和停止收縮,從而達到拉緊麵部皮膚,消除麵部皺紋的目的。但要想一直保持麵部光滑無皺紋,隻打一針是不夠的,因為毒素將慢慢失去效用。人們需要每4個月左右到醫院去打上一支“毒針”才能常葆青春。
大受歡迎
目前這種“毒素去皺”劑已經上市,由愛爾蘭一家製藥公司製造,取名為“Botox”和“Myobloc”。價格也很便宜:每劑300至500美元。
兩種產品都以其簡單廉宜而在全美受到熱烈歡迎。據美國整容協會公布的數字,僅去年一年美國就售出160萬劑“Botox”,銷售額高達3.09億美元,其受歡迎程度甚至超過了隆胸手術。據悉,好萊塢的許多明星已經廣泛使用“Botox”去皺,其他愛美之人也開始嚐試這種新型的去皺方式。
用美國整容協會會長馬爾科姆·保羅的話說,“這真是注射行業的一項奇跡”。亞特蘭大的皮膚科醫生哈羅德·布羅迪也說:“這是對抗衰老行業的一個完美補充。”但他同時提醒人們,必須有專業的醫生來進行手術,自己注射“Botox”針是十分危險的。
喝彩聲淹沒一切
與美容界的一片喝彩聲正相反,美國食品和藥品管理局一直對這種“用毒藥來美容”的做法表示震驚和強烈反感。它指出,將“Botox”這種有毒物質注射人體是十分危險的。可隨著人們對“Botox”去皺手術的日益熱衷,美國食品和藥品管理局也在考慮改變初衷,允許“Botox”用於美容。
11.有了“透視眼”,醫生做手術不用再拉大口子
給外科醫生一雙“透視眼”
傳統的外科手術普遍利用核磁共振技術拍攝出患者患病部位的平麵圖,並以此作為手術的依據。現在,研究人員利用三維成像技術進一步提高了手術的安全性。三維成像近年來被廣泛應用於各種外科手術中,成為大多數外科醫生的寵兒。
從最早的僅用於輔助頭部和頸部的手術,到如今的被廣泛用於身體其他部位的手術,這全歸功於它那“透視眼”般的特異功能。“透視眼”對於要求準確的外科手術實在是太重要了!
實際應用
伯納德·金先生77歲了,那天他正在厄斯敦車站附近散步,腿一下就不聽使喚了,於是他就靠在車站的一麵牆上。他感覺自己的腿僵硬,腳也沒有知覺。一隻腳很熱,而另一隻冷得像塊冰。這把身邊的妻子多琳·金嚇壞了,她也不知道發生了什麼事情,丈夫的身體一直很好,麵對這種情況她一點兒沒有思想準備。無助中的她撥通了急救中心的電話。醫護人員很快趕來。
原來伯納德先生得的是動脈瘤,這是血管皮夾層裏的一種腫瘤。人身體的大動脈有著非常重要的功能,它負責將心髒泵出的血液輸送到身體內部的比如腦部、眼睛和腸子等各個器官。動脈血管壁老化變薄,就會像氣球一樣鼓出來,這就是血管瘤。瘤子越大,血管壁就越薄。直到有一天瘤子突然破裂,情況嚴重的會導致死亡。
現在伯納德需要做一個內窺鏡手術來治療致命的胃部動脈瘤。動脈手術顧問醫生負責為伯納德做手術。首先,他們利用三維成像技術製作出了伯納德動脈瘤的三維計算機模型,這樣他們能夠更準確地掌握瘤子的大小及位置,這是做現代內窺鏡手術必須了解的基本情況。根據圖像,他們了解到伯納德動脈瘤大概是個9厘米左右的凝塊。
然後,他們開始對伯納德腹部大動脈的動脈瘤做一個內橋血管修補手術。醫生拿出一個據說是很關鍵的治療裝置,別看這個小小的東西不起眼,它可是肩負著殲滅動脈瘤的神聖使命的。醫生們把它裝到一個長管子裏,他們將通過股動脈把這個管子插入患者身體,看起來他們是把股動脈當作地下運輸係統了。
這個裝置會沿著管子移動,到了動脈瘤的地方,他們就把它像傘一樣使用,在目標處張開。
現在醫生從伯納德的下腹部找到左右兩邊的股動脈。手術部位就在左邊的動脈那裏。他們不需要更多的切口,隻需要在兩邊的腹股溝處各做一個三四英寸長的切口就行了。然後把那個長長的管子插進去。
三維圖像裏,醫生們能看到血管裏發生的情況。長管子裏的裝置果然沿著伯納德的股動脈移動到長有動脈瘤的位置了。張開後,這個裝置就發揮作用了,它將減少動脈瘤位置的血液流量,最終使腫塊縮小。好了,小球下來了,它變得越來越小。不多久,手術就結束了。醫生們把動脈切口封閉。接下來他們打算做一個血管造影,檢查一下血管伸展的情況,然後縫合傷口,手術就全部完成了。非常簡單快捷,簡直令人無法想象。
“透視”的優越性
在三維成像技術應用之前,傳統的方法是做開放性手術,切開腹部,切口從患者的胸部一直到恥骨處。聽起來就夠讓人害怕的。手術以後,患者還要在特護病房觀察一段時間,一般是7-10天左右,接著還要在家裏休養3個月。
而在三維技術的幫助下,像現在這樣采用內窺鏡手術進行治療,患者的手術創口非常小。這樣,患者能在最少痛苦的情況下,進行有關手術,術後也就不需要什麼特別護理。77歲高齡的伯納德先生在醫院住了5天後,就回家休養去了。他恢複得非常好,差不多每天都要散步,走上2.5裏。在身心兩方麵他都感覺和沒生病時一樣好。
無限潛力
三維成像技術潛力無限,它能讓我們看到通過其他任何一種技術都無法看到的東西。除了在外科手術中大展身手外,醫生們還可以利用它製作虛擬的人,這樣他們就可以更加深入地研究人體,比如觀察血管,研究血管的內部構造了。想想看,在我們身體內部神秘活動的各個器官將活靈活現地在電腦裏運動會是一件多麼神奇的事情。毫無疑問,這種“透視眼”技術憑著自己的一技之長,必將在未來大展神通。
12.致命病毒多起源於動物,然後傳染給人
肆虐的流感
對於流感我們並不陌生,近年的禽流感給大家留下了深刻的印象,人類曆史上也曾經爆發過多次大規模的流感。可是小小的感冒何以嚴重到奪人性命的程度?
流行性感冒是流感病毒引起的急性呼吸道感染,也是一種傳染性強、傳播速度快的疾病。它主要通過空氣中的飛沫、人與人之間的接觸或與被汙染物品的接觸傳播。典型的臨床症狀是:急起高熱、全身疼痛、顯著乏力和輕度呼吸道症狀。一般秋冬季節是其高發期,所引起的並發症和死亡現象非常嚴重。
各種各樣流感大肆傳播的災難讓人們聯想起科幻小說裏描繪的情景:無法阻止的傳染性疾病、全球化、氣候變暖、病毒抗藥性,等等,所有這些都為孕育一場“病毒大風暴”提供了完美的背景條件,而引起病毒大爆發的,或許是天花,或許是一種新的病原體,或許是我們尚不知道的、在我們還沒來得及作出反應之前就已經導致數萬人喪生的什麼病毒。
看來我們有必要從科學的角度來認識一下它們的幕後主使——流行病毒。
致命病毒的源頭
致命流行性傳染病是自發地在人群中傳播開來的?還是其他物種通過突變進行跨物種傳播而讓人類感染生病的?什麼樣的生態環境容易使病毒蔓延開來?我們能否在病毒露頭之初或造成危害之前,控製住它們的傳播和擴散?要回答這些問題,科學家必須找到致命病毒的源頭。
我們也許可以在黃熱病的傳播史中去尋找答案(這種疾病至今仍在南美洲和非洲的一些地區流行)。黃熱病起源於熱帶非洲猴子,通過蚊子叮咬感染當地人。後來,黃熱病病毒隨著販賣非洲黑奴的船隻到了南美洲,並通過蚊子叮咬被感染的奴隸,將病毒傳給南美洲的猴子,再通過蚊子叮咬被感染的猴子,最終將病毒傳給了南美洲人。委內瑞拉衛生部門至今都在密切關注當地的野生猴群,一旦發現猴子大批死亡,附近居民就必須立即接種預防疫苗,原因就在於猴子是黃熱病的易感物種,是黃熱病病毒的宿主,一旦猴群感染病毒,就有可能迅速傳播給人類。
曆史上殺傷力極大的傳染性疾病,幾乎都是以與黃熱病傳播相同的模式——從動物到人類的跨物種傳播——進行傳播的。這些動物大多數是溫血哺乳動物,也有少數是禽鳥類。物種之間的親緣關係越近,越容易傳播疾病。
動物傳播病毒
隨著城市化的進程以及現代人生活方式的改變,人與寵物及其他哺乳動物之間的接觸日益密切,這些動物宿主也就有更多的機會將病毒傳染給人類。
在熱帶非洲國家喀麥隆,為了研究病毒是如何跨物種傳播的,研究人員分別采集當地的野生動物和獵人的血樣進行對比分析,最後確認,一些寄居在動物宿主體內的微生物也出現在了獵人們的血樣中,這使得獵人成為人類爆發傳染性疾病的源頭。這些獵人大多是在屠宰猴子等獵物時不慎割傷自己,從而感染病毒的。其實,我們每個人也都有可能在切洋蔥時被刀割傷手,但區別在於,洋蔥作為一種物種,與人類的親緣關係相去甚遠,與寄居在猴子體內的病毒相比,寄生在洋蔥裏的病毒在人體內“安營紮寨”的機會微乎其微。
預測下一次威脅
科學家猜測,下一次致命流行病的病原體有可能仍然是流感病毒或埃博拉的變異菌株,這兩種病原體都能夠在動物宿主中或周圍環境中長期潛伏下來,都擅長於變異出新的菌株,而且都具有很強的傳播能力。因此,這兩種在過去曾經嚴重威脅人類的生命健康的病原體,仍然有可能成為未來重要的流行性疾病。
未來的流行性疾病還有可能來自肺結核菌。由於逐漸產生的抗藥性,肺結核菌的新的突變體已經產生。肺結核菌主要在人類中傳播,特別是那些免疫力較弱的人群。
需要引起關注的還有一些通過性途徑傳播的疾病,這些傳染病一旦傳播開來,就很難得到控製,艾滋病的傳播就是一個警示。同樣,通過寵物傳播的病原體也不容易得到控製。
警惕傳染新途徑
全球化趨勢則使得病毒能夠進行遠距離的傳播。病毒、昆蟲媒介和人類受害者一起“長途旅行”到很遠的地方,那些被認為隻在熱帶地區傳播的疾病隻通過熱帶地區的帶菌媒介傳播。但科學家模擬實驗表明,全球變暖將使瘧疾這種熱帶疾病移向高緯度地區。
現代生活方式和現代科學技術也促成了傳染性疾病的快速傳播:空調係統和水循環係統將軍團病傳播開來;工業化食品生產成為歐洲瘋牛病傳播的重要途徑;靜脈注射吸毒和輸血感染成為艾滋病、乙肝病毒和丙肝病毒傳播的途徑。
所有這些都表明,傳染性疾病的防治需要輔以新的措施:疾病預測,即早期發現潛在的流行疾病,在傳染病有機會感染當地高比例人群並擴散到世界各地之前就加以遏製和撲滅。
13.能把所有知識都塞到自己的腦袋裏的神奇裝置
夢想有望成真
學生時代的孩子大都有過一個這樣的夢想——把考試要用的知識全部裝在一個微小的芯片上然後塞到自己的腦袋裏,這樣一來,再多的考試自己也能輕鬆應對了。
現在,機器具有人類智能,被植入人類大腦,實現人機一體不再隻是停留在我們的想象之中了。美國一名未來學家和發明家的預言——預計到2029年,微型智能機器人可以植入人類的大腦。
美國微型機器人工程師雷·庫日韋爾說:“我們將把微型智能機器人通過毛細血管植入我們的大腦,與我們的生物神經細胞直接交互作用,讓我們更加聰明,記憶力更好,通過神經係統自動進入虛擬現實環境。”
摩爾的預言
30年前,英特爾公司合夥創辦人之一摩爾曾經預言:一塊集成電路上可以擁有的晶體管的數目,會隨著晶體管體積的縮小,每18個月到24個月增長1倍。前不久,英特爾公司製造出0.03微米厚度的超迷你晶體管,這一成果表明,在未來的10年內半導體行業仍將按照摩爾定律發展。
摩爾的預言對半導體產業的發展產生了重要的意義。30年來,半導體製造商一直設法以穩定的速度縮小晶體管的體積,讓集成電路比先前更小而運算速度更快。特別是在個人電腦方麵,幾乎是每18個月到24個月就有更新、更快的電腦芯片問世。毫無疑問,越來越小的體積為電腦芯片植入人腦提供了必要條件。