雖然陸學(xué)東的第二器官公司研發(fā)投入巨大,但是成果卻并沒(méi)有太多。
人造器官的難題,在于四個(gè)方面:人體排異反應(yīng)、器官功能復(fù)雜、人造器官的使用壽命、人造器官與人體的協(xié)調(diào)。
其中排異反應(yīng)上,由于技術(shù)不斷革新,目前已經(jīng)有了非常多親人體材料,排異反應(yīng)基本可以克服。
而人造器官的使用壽命,目前只解決了一個(gè)電池問(wèn)題,即采用安全性極高的微型碳14核電池,如同紐扣大的電池,可以保證人造器官80年的電能供應(yīng)。
由于碳14的半衰期長(zhǎng)達(dá)5730年左右,理論上碳14核電池的使用壽命,也可以達(dá)到5730年。
當(dāng)然,實(shí)際操作上,是不可能擁有如此長(zhǎng)的使用壽命的,這僅僅是碳14的半衰期可以達(dá)到5730年,但核電池中,又不僅僅只有碳14,還有其他材料,以及防護(hù)外殼、電源系統(tǒng)之類,這些東西可沒(méi)有辦法使用幾千年。
目前設(shè)計(jì)的核電池,使用壽命選擇了性價(jià)比最高的一種,大概可以使用80年左右。
其實(shí)80年也足夠長(zhǎng)了,人造器官的其他部件也不一定可以使用80年,畢竟一個(gè)人造器官的整體使用使用壽命,是由最短的那個(gè)零件決定的。
當(dāng)前人造器官的使用壽命問(wèn)題,主要是難題是耗材的消耗速度。
以人造腎臟為例子,第二器官公司的人造腎臟,除了耗材之外,其他零部件可以使用50年以上。
而人造腎臟中的耗材,最長(zhǎng)卻只能維持86天,相當(dāng)于每86天,就需要更換一次耗材。
這個(gè)問(wèn)題,成為了人工腎臟的死穴。
哪怕是通過(guò)改造,在腰上留下一個(gè)更換耗材的管閥系統(tǒng),這種麻煩的耗材更換,對(duì)于每一個(gè)患者而言,仍然是一個(gè)問(wèn)題。
一方面是尊嚴(yán)問(wèn)題,畢竟安裝了人工腎臟,很容易給人一種“這個(gè)人的身體不好”。
另一方面,是更換耗材需要一兩個(gè)小時(shí),還需要專業(yè)醫(yī)護(hù)人員操作,要知道國(guó)內(nèi)有腎臟疾病的民眾不在少數(shù),如果這么多人,每86天就更換一次耗材,這會(huì)給醫(yī)療機(jī)構(gòu)帶來(lái)巨大負(fù)擔(dān)。
雖然現(xiàn)在基本是全民醫(yī)保,更換一次耗材,大約200信用點(diǎn),或者200華元,但是麻煩的事情一大堆。
如果可以延長(zhǎng)更換耗材時(shí)間,甚至永久性不用更換耗材,那人造腎臟就不需要留一個(gè)管閥系統(tǒng)了。
這個(gè)管閥系統(tǒng),不僅僅要改造一部分人體,還要在腰部留下一個(gè)明顯的外接口,一點(diǎn)都不友好。
除了以上的問(wèn)題,剩下的器官功能模擬、人體協(xié)調(diào)這個(gè)兩個(gè)大難題了。
人體協(xié)調(diào)方面,得利于對(duì)腦電波、微電子的技術(shù)進(jìn)步,現(xiàn)在人造器官已經(jīng)可以完美的和人體配合,不會(huì)產(chǎn)生沖突和混亂。
別以為這是一個(gè)小問(wèn)題。
假如植入一個(gè)人造肝臟,使用者在吃飯的時(shí)候,它分泌的消化液太少,那就會(huì)導(dǎo)致消化不良;如果使用者空腹,它仍然繼續(xù)分泌消化液,可能會(huì)導(dǎo)致胃酸過(guò)多之類。
人體是一個(gè)有機(jī)的整體,器官并不是單獨(dú)工作的,而是要和其他器官、身體組織協(xié)調(diào)工作的。
人體協(xié)調(diào)問(wèn)題解決了,最后就是人造器官本身的功能模擬,其實(shí)這個(gè)問(wèn)題,和上面的人造器官耗材存在很大的關(guān)聯(lián)。
要模擬自然器官的全部功能,單憑現(xiàn)階段的化學(xué)工業(yè),仍然力有不逮,比較好模擬的幾個(gè)自然器官,分別是心臟、腎臟、肝臟和眼球。
就算是這四個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的器官,還是燧人系聯(lián)合科學(xué)院、工程院,以及一大堆相關(guān)企業(yè),才勉強(qiáng)完成的功能模擬。
這個(gè)勉強(qiáng)模擬,就導(dǎo)致了耗材問(wèn)題,很多人造器官本身,難以百分百供應(yīng)人體需要的激素、有機(jī)物、化合物,只能通過(guò)體外補(bǔ)充,這就形成了耗材。
比如腎臟產(chǎn)生的激素有:腎素(升血壓)、前列腺素(降血壓)、促紅細(xì)胞生成素、1-羥化酶(調(diào)節(jié)鈣磷代謝),以及腎上腺分泌的鹽皮質(zhì)激素,糖皮質(zhì)激素,少量性激素。
這七種激素,人工腎臟都沒(méi)有辦法自己合成,只能依賴體外補(bǔ)充。
要么在人造腎臟中,配備激素系統(tǒng);要么通過(guò)吃藥和打針,這種方式來(lái)補(bǔ)充。
顯然這兩種方式,都不是很好。
按照理想中的情況,人造器官應(yīng)該具備自然器官百分百的功能,而不是這種半吊子水平。
因此微型激素合成技術(shù),成為了當(dāng)前人造器官的必經(jīng)之路,而納米技術(shù)非常有希望,促使微型激素合成技術(shù)的成熟化。
黃修遠(yuǎn)的未來(lái)記憶中,機(jī)械式人造器官又叫納米人造器官,就是因?yàn)樯厦鎽?yīng)用了大量的納米技術(shù)。
“我說(shuō)一下人造器官的想法!秉S修遠(yuǎn)繼續(xù)說(shuō)道:
“現(xiàn)在人造器官要模擬自然器官,必須保證在人造器官的內(nèi)部,可以獨(dú)立完成各種化合物的合成,當(dāng)前最有希望的方向,就是通過(guò)納米技術(shù),在人造器官內(nèi),制造出各種各樣的微型化學(xué)工廠。”
“……”方同風(fēng)等人陷入了沉思。
就目前而言,納米機(jī)器人僅僅可以合成簡(jiǎn)單的分子,可以合成的最復(fù)雜分子,是一種有68個(gè)原子組成的化合物,而且必須經(jīng)過(guò)四道工序。
至于簡(jiǎn)單方便的電場(chǎng)合成技術(shù),以為目前的技術(shù)水平,最小的電場(chǎng)合成爐,也重達(dá)70公斤左右,還要加上龐大的供電系統(tǒng),根本不可能塞入人體內(nèi)部。
至于為什么黃修遠(yuǎn)非常在乎人造器官的內(nèi)部自持合成,這主要有兩個(gè)方面的原因,一方面是為了減少使用者在日常中的麻煩,另一方面是為了以防萬(wàn)一。
比如在一個(gè)突然出現(xiàn)的自然災(zāi)害中,人造器官的使用者如果需要定期更換耗材,那后果可能會(huì)直接危及生命。
在海難中,使用者流落到荒島上;超級(jí)火山爆發(fā),導(dǎo)致使用者附近幾千公里成為嚴(yán)重災(zāi)區(qū),隱藏在地下避難所的使用者,可能會(huì)因?yàn)槿嗽炱鞴俚暮牟臒o(wú)法及時(shí)補(bǔ)充,出現(xiàn)各種問(wèn)題。
這些都是可能出現(xiàn)的問(wèn)題,另外人類要進(jìn)軍星空,就必須考慮身體的自持問(wèn)題。
在黃修遠(yuǎn)設(shè)想中,人類要在外太空有大發(fā)展,必須盡可能減少對(duì)人體之外的依賴性。
需要定期補(bǔ)充耗材的人造器官,會(huì)讓太空移民身上出現(xiàn)一個(gè)弱點(diǎn)。
萬(wàn)一遇到隕石撞擊,或者移民星球出現(xiàn)超大型自然災(zāi)害,導(dǎo)致補(bǔ)給出現(xiàn)問(wèn)題,那這些太空移民,就需要本身來(lái)克服一部分困難。
食物作為人類必不可少的東西,太空基地的儲(chǔ)備不會(huì)太少,但藥物之類,就不一定了。
特別是很多激素、有機(jī)物藥物,存在短暫的有效期,一旦得不到補(bǔ)給,將出現(xiàn)缺口。
因此很有必要,讓人類的身體,減少對(duì)外的依賴性。
甚至用極端一點(diǎn)的想法,在必要的時(shí)候,最好直接連食物都不需要攝入,改用充電補(bǔ)充,然后依賴人體內(nèi)部的微型納米工廠,保證生命的需要。