论文部分内容阅读
20世纪是人类现代化文明突飞猛进的一个世纪。在21世纪初回首这个世纪发生的许多事情，仍会觉得不可思议。20世纪刚开始时或许谁也不曾想到人们可以通过一个看不见的电子网络（Internet）发送电子信件，不但不用邮票，即使相隔万里，送达也只需几分钟甚至几秒钟。信用卡代替现金进行消费，无线电话不但可以随身携带而且可以全球连通等等。在这许多让上个世纪初的人们不可思议的技术中，还包括了这样的一种技术：人体芯片技术，英文叫做VeriChip。如果说握握手就能传送文件，挥挥手就能锁上房门，脑瘫患者能正常料理自己生活，警察不费力找到被绑架者……这些大胆的想象在未来的“芯片人”看来都是小case，许多近乎“幻想”的研究都变成了现实。那么所谓的“芯片人”时代，距离我们还有多远呢？
人体+芯片
早在1998年，英国雷丁大学的KevinWarwick凯文·沃威克教授利用外科手术，把一个硅片脉冲转发器植入了自己的左臂。2002年，又将一个3毫米宽的方形芯片植入到了左腕内，并连接上了100个电极，使他的神经系统通过芯片线路与计算机相连，由此，世界上第一个“芯片人”出现了。
在此后的一个多星期的时间里，沃威克就带着这个“电子标签”在控制办公大楼里进进出出。所有由电脑控制的房间都能认出他来，自动开灯、开门，他的电脑还会发出“早安，沃威克教授”的问候，并且在接到新邮件时通知他，自动下载他的电子邮件……所有这一切都在一念之间，甚至不需举手之劳，他的助手也能在任何时候找到他。
凯文·沃威克教授的实验启发了很多人，人们不禁遐想，随着技术的发展，未来在人体植入芯片能否帮助那些重症患者？“芯片人”能否完成更多不可能的任务？
雅各布一家是最早提出接受植入芯片的志愿者。当德瑞克·雅各布从电视上看见介绍人体芯片的节目后，就被它迷住了。在他的软磨硬泡下，德瑞克的父亲杰弗瑞向应用数据公司提出了申请。雅各布一家植入的芯片是由美国佛罗里达州的应用数据公司制造的，名叫“verichip”。这种芯片呈米粒状，长约12毫米，上面记录着一些个人信息。芯片可以对外发射无线电信号，当附近的仪器对其进行扫描时，芯片就会在仪器上显示出数据。把这个数据连接到电脑上，就可以获取更多有关携带芯片者的个人信息。这听起来有点像科幻小说，但它的确是真的。
随着人体芯片技术的不断改进，越来越多的人对它产生兴趣。
清华大学微电子学研究所集成电路与系统设计室主任张春副教授认为，目前热议的可植入式人体芯片各种各样，其功能也各不相同，有的用于身份的确认和追踪，也有的作为治疗疾病的设备植入人体，还有的作为远程控制电器设备和人脑辅助记忆之类。当然，这些芯片有的投入了使用，有的还比较遥远。
目前来讲，所谓“芯片人”，就是在人体皮肤下面植入一个很小的芯片，芯片中记录着个人的基本资料，用特定的机器就可以显示里面的内容。中国科学院声学研究所副研究员郭志川认为，现阶段“人体芯片”可作为无线射频识别（Radio Frequency Iderlfification）电子标签技术在人体中应用推广。实际上，它是一种利用无线射频识别技术开发出来的可以植入人体的芯片，里面装有芯片、天线和信息发射装置，对应身体之外不同的接收装置。
人类与电子设备的结合在今天看来并不稀奇。我们的人体是个神奇的生物电场，人类的每一个思维，每一次感情波动，每一个行动，在大脑中都有相应的电信号，这种信号由千百万的神经元协调发出，在大脑内传播。人工视网膜、人工耳蜗，还有心脏起搏器、脑起搏器等等，这些植入式电子医疗设备通过模拟人类器官，为人类治疗疾病、重新过上正常生活起到了重要的作用。
人体芯片产生的主要原因综观来看有以下几点：
1.微电子技术发展迅速，已经相当成熟。正是微电子技术的发展和支持，才使得人体芯片植入人体从梦想成为现实；
2.数字码扫描和识别技术，现在几乎所有的商品包装上都会有条形码存在，以用来通过自动结账收银机来计算顾客购买商品的价格。在这个技术进行讨论的时候，即有人提出过是否可以让所有的商品带有微量的不足以对人类造成伤害的放射性物质，根据放射量的大小不同来判断不同商品的价格。这是一个近乎疯狂的想法，因为放射性物质无论如何都会引起人们对核物质的恐惧心理，而且终日处在放射性射线的包围中毕竟不是一个理想的环境。但是，从这个想法可以看出人们希望有一个比条形码更“主动”一些的技术，从而可以让人们通过它发出的一些信号（如放射射线等）来检测它的存在并用于识别。可以看出，人们对于类似于人体芯片的产品的追求，其实很早之前就已经存在了。
3.电子计算机在各方面得到广泛的应用。
4.人造器官的植入技术逐步发展。
广阔前景>现实应用
设想一下，以后出门不用携带任何物品如钱包、提款卡、信用卡等等，只要举起手臂往传感器上一刷，你的身份资料、银行账号信息以及消费金额就全部记录进计算机中完成交易。小孩在百货公司里走失，也只需到服务台的终端机前，利用芯片感测装置，迅速找到他所在的楼层及位置。
人体芯片的广阔应用前景实在令人期待，未来人体芯片可能应用于诸多领域。
首先是在医疗领域发挥重要作用。郭志川认为，
“人体芯片”一些积极的作用是可实现远程、高度自动化对人类个体的识别，在生物医学方面会对人类有比较大的帮助，例如，可帮助残疾人能够更好地工作以及料理自己的生活等内容。
据了解，美国应用数据解决方案公司在2004年10月宣布，该公司研制的VeriChip技术已获美国食品与药物管理局（FDA）批准，将可以用于医疗目的，VeriChip是一种可植入人体内的微型芯片，是一种医用跟踪设备。VeriChip只有一粒米粒大小，医生用一种特殊的扫描设备就能够接收到芯片传回的数据信息，比如病人的身份、血型以及健康状况，从而加速治疗过程。 此前媒体报道，2004年美国的Cyberkinetics生物医学公司在25岁四肢瘫痪青年的头骨中植入一种瓶盖大小的芯片，从这一芯片上接出的100个微小传感器与轮椅或电脑连接，这样他就可以仅仅用思想来操纵事务，甚至玩电脑游戏。这种技术被称为“脑门”（BrainGate），它能够从一系列神经元细胞中读取信号，并用计算机把神经信号转换成行动，这可能将导致未来的假肢像正常的肢体一样工作。
在日本，东邦大学大森医院与NEC公司、住友3M公司、VX磁卡风险公司共同研制了一种能贴在手指甲上的身份识别芯片。在微小的集成电路芯片内记录着患者的姓名、年龄、血型以及手术日期、手术部位、主治医生、有无过敏史等内容。这种芯片可贴在大拇指的指甲盖上，同时在医院的手术室、检查室和病房内都设有专门读取这种芯片的识别器。
其次，该技术有助于保障人身安全，提高一些重要机构的安全性。在一些绑架案频发的国家，商家首先嗅到了商机。巴西和哥伦比亚等国，一些政治家和富翁们就准备在自己的体内植入人体芯片，以保障自身安全。据美国应用数据解决方案公司称，其研发的微芯片已于2009年7月18日在墨西哥城首次上市，这种芯片可以帮助医护人员和警察在发生事故后对死伤者的身份或健康历史迅速进行确认，尤其在绑架发生后，反绑架警察可以借助卫星定位系统与芯片来确定被绑架者的方位。另外，这种身份识别和定位功能还可以用来进行核工业以及国防安全部门的安全检查等等。
此外，在经济领域、军事领域，人体芯片都有广阔用武之地。比如，银行账户存取、市场交易等等经济行为都可以用人体芯片和相应的读写装置来实现。或许有一天你真的可以不再携带任何现金和信用卡就可以上街购物了。另外在军事领域可以通过控制动物行动来进行一些军事行动，完成对敌作战，
至于通过在大脑中植入芯片来储存、传递知识，提高学习能力，还需要一段漫长的研究过程。张春认为，目前我们还无法清楚地知道大脑的具体存储机制，要利用大脑芯片进行知识储备和传递短期内是无法实现的。
不过，“你永远跟不上科学的步伐”，谁又能保证未来这样神奇的事情不会实现呢？没有做不到只有想不到，“人体芯片”的更多潜能等待着人类去探索、去发掘。技术瓶颈≠推广门槛
美国科幻影片《X档案》中有这样一段剧情：女主角史卡利被外星人绑架，当她被释放之后，身体外砚看不出丝毫异样，但她却无法通过联邦调查局的金属探测安检。原来，外星人在她后颈植入了微型电脑芯片。一个“芯片人”的崭新时代确实让人激动不已，虽然人体芯片可能给人们带来种种好处，但有人提出，这项技术还存在着一些技术和伦理上的障碍。应用数据公司的“Verichip”是一种“无源芯片”，只有当附近的仪器对它进行扫描时，它才能产生出信息。万一病人被送往急救的医院没有读取数据的扫描仪，人体芯片岂不是失去了效用。另外，芯片的能量来源也是个问题。设计者们将不得不研究出一种专用的能量装置，可以为芯片源源不断地提供能量，而且这种装置也必须小得可以嵌入皮肤下面。更重要的是，芯片还必须十分敏感，能够接收来自几千英里之外的卫星发出的定位信号。
除了技术问题，人们还对人体芯片可能造成的个人[color=Red]隐私问题[/color]提出质疑。有人提出，芯片对于找到自己深爱的家人的确很有帮助。但如果一个孩子被犯罪分子跟踪的话，后果就不堪设想了。当你的体内也装着一块芯片的时候，谁又能保证你不会受到别人的跟踪呢？人们担心，一旦人们可以随意暗中掌握他人的行踪，犯罪率也可能会增加。
张春认为，直接制约人体芯片发展的首先是技术问题。比如应用数据公司的“Verichip”“无源芯片”。一股情况下它不需要能量，只是一个信号的载体，只有当附近的仪器对它进行扫描的时候它才能产生出信息。要广泛地普及该技术，还必须研制出能够将人体能量转变为电能的电源及微型的包含了传感器、处理器及无线收发器的芯片，能够和远距离设备交互的数据。另外，未来能否研制出更多“有源芯片”（activechip），可以随时向外界发出信息，也是设计者们需要克服的技术难题。
但是，并非解决了技术问题，人体芯片就可以毫无阻力地推广了。“‘人体芯片’也是把双刃剑，”郭志川说，“它既能被用于医疗和安全领域，也可能会被犯罪分子抓住漏洞所利用，监控受害者的一举一动。”人权组织担心此举会“侵犯个人隐私”，一旦落入犯罪分子手中，危害无穷。
第一批电子识别芯片最早是装在动物身上，用于记录和监控它们的进食习惯和繁殖等。此后，家畜、鱼、宠物等被装上了数以百万计的电子芯片。记者从专门生产动物植入芯片的深圳市普睿科技有限公司了解到，植入芯片能够证明动物的血统，一些名贵的宠物身上都会植入独一无二的芯片，来标识其血统的独特性。那么，以后人类是不是也会以这种方式来辨别身份、血统、地位呢？有人反对说：“此举将威胁人的尊严”。
还有一个制约因素是需求问题。人体芯片要想得到真正的普及，就必须有更为独特的用途。因为毕竟是植入人体内部，所以如果不是“绝对需求”的话，大多数人是不会感兴趣的。而读取芯片的信息需要特殊的扫描设备，不然芯片发挥不了任何作用。据了解，目前市面上很多穿戴智能设备也具有身份识别和定位功能，可以成为植入式人体芯片的替代品。
另外，植入芯片的安全性也是需要担忧的。专家介绍，很多植入人体的电子设备都经过了严格的组织相容性实验，对材料有特殊的要求，但也并不能保证百分之百的安全。另外，这些电子设备的电磁辐射，也会对人体产生一定负面影响。
人体+芯片
早在1998年，英国雷丁大学的KevinWarwick凯文·沃威克教授利用外科手术，把一个硅片脉冲转发器植入了自己的左臂。2002年，又将一个3毫米宽的方形芯片植入到了左腕内，并连接上了100个电极，使他的神经系统通过芯片线路与计算机相连，由此，世界上第一个“芯片人”出现了。
在此后的一个多星期的时间里，沃威克就带着这个“电子标签”在控制办公大楼里进进出出。所有由电脑控制的房间都能认出他来，自动开灯、开门，他的电脑还会发出“早安，沃威克教授”的问候，并且在接到新邮件时通知他，自动下载他的电子邮件……所有这一切都在一念之间，甚至不需举手之劳，他的助手也能在任何时候找到他。
凯文·沃威克教授的实验启发了很多人，人们不禁遐想，随着技术的发展，未来在人体植入芯片能否帮助那些重症患者？“芯片人”能否完成更多不可能的任务？
雅各布一家是最早提出接受植入芯片的志愿者。当德瑞克·雅各布从电视上看见介绍人体芯片的节目后，就被它迷住了。在他的软磨硬泡下，德瑞克的父亲杰弗瑞向应用数据公司提出了申请。雅各布一家植入的芯片是由美国佛罗里达州的应用数据公司制造的，名叫“verichip”。这种芯片呈米粒状，长约12毫米，上面记录着一些个人信息。芯片可以对外发射无线电信号，当附近的仪器对其进行扫描时，芯片就会在仪器上显示出数据。把这个数据连接到电脑上，就可以获取更多有关携带芯片者的个人信息。这听起来有点像科幻小说，但它的确是真的。
随着人体芯片技术的不断改进，越来越多的人对它产生兴趣。
清华大学微电子学研究所集成电路与系统设计室主任张春副教授认为，目前热议的可植入式人体芯片各种各样，其功能也各不相同，有的用于身份的确认和追踪，也有的作为治疗疾病的设备植入人体，还有的作为远程控制电器设备和人脑辅助记忆之类。当然，这些芯片有的投入了使用，有的还比较遥远。
目前来讲，所谓“芯片人”，就是在人体皮肤下面植入一个很小的芯片，芯片中记录着个人的基本资料，用特定的机器就可以显示里面的内容。中国科学院声学研究所副研究员郭志川认为，现阶段“人体芯片”可作为无线射频识别（Radio Frequency Iderlfification）电子标签技术在人体中应用推广。实际上，它是一种利用无线射频识别技术开发出来的可以植入人体的芯片，里面装有芯片、天线和信息发射装置，对应身体之外不同的接收装置。
人类与电子设备的结合在今天看来并不稀奇。我们的人体是个神奇的生物电场，人类的每一个思维，每一次感情波动，每一个行动，在大脑中都有相应的电信号，这种信号由千百万的神经元协调发出，在大脑内传播。人工视网膜、人工耳蜗，还有心脏起搏器、脑起搏器等等，这些植入式电子医疗设备通过模拟人类器官，为人类治疗疾病、重新过上正常生活起到了重要的作用。
人体芯片产生的主要原因综观来看有以下几点：
1.微电子技术发展迅速，已经相当成熟。正是微电子技术的发展和支持，才使得人体芯片植入人体从梦想成为现实；
2.数字码扫描和识别技术，现在几乎所有的商品包装上都会有条形码存在，以用来通过自动结账收银机来计算顾客购买商品的价格。在这个技术进行讨论的时候，即有人提出过是否可以让所有的商品带有微量的不足以对人类造成伤害的放射性物质，根据放射量的大小不同来判断不同商品的价格。这是一个近乎疯狂的想法，因为放射性物质无论如何都会引起人们对核物质的恐惧心理，而且终日处在放射性射线的包围中毕竟不是一个理想的环境。但是，从这个想法可以看出人们希望有一个比条形码更“主动”一些的技术，从而可以让人们通过它发出的一些信号（如放射射线等）来检测它的存在并用于识别。可以看出，人们对于类似于人体芯片的产品的追求，其实很早之前就已经存在了。
3.电子计算机在各方面得到广泛的应用。
4.人造器官的植入技术逐步发展。
广阔前景>现实应用
设想一下，以后出门不用携带任何物品如钱包、提款卡、信用卡等等，只要举起手臂往传感器上一刷，你的身份资料、银行账号信息以及消费金额就全部记录进计算机中完成交易。小孩在百货公司里走失，也只需到服务台的终端机前，利用芯片感测装置，迅速找到他所在的楼层及位置。
人体芯片的广阔应用前景实在令人期待，未来人体芯片可能应用于诸多领域。
首先是在医疗领域发挥重要作用。郭志川认为，
“人体芯片”一些积极的作用是可实现远程、高度自动化对人类个体的识别，在生物医学方面会对人类有比较大的帮助，例如，可帮助残疾人能够更好地工作以及料理自己的生活等内容。
据了解，美国应用数据解决方案公司在2004年10月宣布，该公司研制的VeriChip技术已获美国食品与药物管理局（FDA）批准，将可以用于医疗目的，VeriChip是一种可植入人体内的微型芯片，是一种医用跟踪设备。VeriChip只有一粒米粒大小，医生用一种特殊的扫描设备就能够接收到芯片传回的数据信息，比如病人的身份、血型以及健康状况，从而加速治疗过程。 此前媒体报道，2004年美国的Cyberkinetics生物医学公司在25岁四肢瘫痪青年的头骨中植入一种瓶盖大小的芯片，从这一芯片上接出的100个微小传感器与轮椅或电脑连接，这样他就可以仅仅用思想来操纵事务，甚至玩电脑游戏。这种技术被称为“脑门”（BrainGate），它能够从一系列神经元细胞中读取信号，并用计算机把神经信号转换成行动，这可能将导致未来的假肢像正常的肢体一样工作。
在日本，东邦大学大森医院与NEC公司、住友3M公司、VX磁卡风险公司共同研制了一种能贴在手指甲上的身份识别芯片。在微小的集成电路芯片内记录着患者的姓名、年龄、血型以及手术日期、手术部位、主治医生、有无过敏史等内容。这种芯片可贴在大拇指的指甲盖上，同时在医院的手术室、检查室和病房内都设有专门读取这种芯片的识别器。
其次，该技术有助于保障人身安全，提高一些重要机构的安全性。在一些绑架案频发的国家，商家首先嗅到了商机。巴西和哥伦比亚等国，一些政治家和富翁们就准备在自己的体内植入人体芯片，以保障自身安全。据美国应用数据解决方案公司称，其研发的微芯片已于2009年7月18日在墨西哥城首次上市，这种芯片可以帮助医护人员和警察在发生事故后对死伤者的身份或健康历史迅速进行确认，尤其在绑架发生后，反绑架警察可以借助卫星定位系统与芯片来确定被绑架者的方位。另外，这种身份识别和定位功能还可以用来进行核工业以及国防安全部门的安全检查等等。
此外，在经济领域、军事领域，人体芯片都有广阔用武之地。比如，银行账户存取、市场交易等等经济行为都可以用人体芯片和相应的读写装置来实现。或许有一天你真的可以不再携带任何现金和信用卡就可以上街购物了。另外在军事领域可以通过控制动物行动来进行一些军事行动，完成对敌作战，
至于通过在大脑中植入芯片来储存、传递知识，提高学习能力，还需要一段漫长的研究过程。张春认为，目前我们还无法清楚地知道大脑的具体存储机制，要利用大脑芯片进行知识储备和传递短期内是无法实现的。
不过，“你永远跟不上科学的步伐”，谁又能保证未来这样神奇的事情不会实现呢？没有做不到只有想不到，“人体芯片”的更多潜能等待着人类去探索、去发掘。技术瓶颈≠推广门槛
美国科幻影片《X档案》中有这样一段剧情：女主角史卡利被外星人绑架，当她被释放之后，身体外砚看不出丝毫异样，但她却无法通过联邦调查局的金属探测安检。原来，外星人在她后颈植入了微型电脑芯片。一个“芯片人”的崭新时代确实让人激动不已，虽然人体芯片可能给人们带来种种好处，但有人提出，这项技术还存在着一些技术和伦理上的障碍。应用数据公司的“Verichip”是一种“无源芯片”，只有当附近的仪器对它进行扫描时，它才能产生出信息。万一病人被送往急救的医院没有读取数据的扫描仪，人体芯片岂不是失去了效用。另外，芯片的能量来源也是个问题。设计者们将不得不研究出一种专用的能量装置，可以为芯片源源不断地提供能量，而且这种装置也必须小得可以嵌入皮肤下面。更重要的是，芯片还必须十分敏感，能够接收来自几千英里之外的卫星发出的定位信号。
除了技术问题，人们还对人体芯片可能造成的个人[color=Red]隐私问题[/color]提出质疑。有人提出，芯片对于找到自己深爱的家人的确很有帮助。但如果一个孩子被犯罪分子跟踪的话，后果就不堪设想了。当你的体内也装着一块芯片的时候，谁又能保证你不会受到别人的跟踪呢？人们担心，一旦人们可以随意暗中掌握他人的行踪，犯罪率也可能会增加。
张春认为，直接制约人体芯片发展的首先是技术问题。比如应用数据公司的“Verichip”“无源芯片”。一股情况下它不需要能量，只是一个信号的载体，只有当附近的仪器对它进行扫描的时候它才能产生出信息。要广泛地普及该技术，还必须研制出能够将人体能量转变为电能的电源及微型的包含了传感器、处理器及无线收发器的芯片，能够和远距离设备交互的数据。另外，未来能否研制出更多“有源芯片”（activechip），可以随时向外界发出信息，也是设计者们需要克服的技术难题。
但是，并非解决了技术问题，人体芯片就可以毫无阻力地推广了。“‘人体芯片’也是把双刃剑，”郭志川说，“它既能被用于医疗和安全领域，也可能会被犯罪分子抓住漏洞所利用，监控受害者的一举一动。”人权组织担心此举会“侵犯个人隐私”，一旦落入犯罪分子手中，危害无穷。
第一批电子识别芯片最早是装在动物身上，用于记录和监控它们的进食习惯和繁殖等。此后，家畜、鱼、宠物等被装上了数以百万计的电子芯片。记者从专门生产动物植入芯片的深圳市普睿科技有限公司了解到，植入芯片能够证明动物的血统，一些名贵的宠物身上都会植入独一无二的芯片，来标识其血统的独特性。那么，以后人类是不是也会以这种方式来辨别身份、血统、地位呢？有人反对说：“此举将威胁人的尊严”。
还有一个制约因素是需求问题。人体芯片要想得到真正的普及，就必须有更为独特的用途。因为毕竟是植入人体内部，所以如果不是“绝对需求”的话，大多数人是不会感兴趣的。而读取芯片的信息需要特殊的扫描设备，不然芯片发挥不了任何作用。据了解，目前市面上很多穿戴智能设备也具有身份识别和定位功能，可以成为植入式人体芯片的替代品。
另外，植入芯片的安全性也是需要担忧的。专家介绍，很多植入人体的电子设备都经过了严格的组织相容性实验，对材料有特殊的要求，但也并不能保证百分之百的安全。另外，这些电子设备的电磁辐射，也会对人体产生一定负面影响。