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美国第一大军火企业接班人托尼·斯塔克在遭遇恐怖分子绑架时，被炮弹碎片击中心脏。历经种种曲折，他从死神那里重获新生——帮助他的心脏恢复跳动的，是胸口里的一个用核聚变能源块做的动力装置。后来，这个毕业于麻省理工学院的高材生，又给自己做了一套用核聚变能源驱动的钢铁盔甲，使自己成为惩恶扬善的超级英雄。
电影《钢铁侠》里的这一故事，虽然有浓郁的科幻色彩，可也并非凭空杜撰。比如，钢铁侠心脏里的核聚变装置就脱胎于现代医学已有的核电池人工心脏。他的钢铁盔甲，实际上是可植入人体内、用于改善身体机能的各种微型芯片与装置的集大成者。随着现代医学的发展，植入人体内的各种装置越来越多，种类也五花八门。今后，人人都有可能成为“钢铁侠”。
国家食品藥品监督管理局对各类植入人体内的装置有严格的定义：任何借助外科手术而进入人体的器械，其全部或者部分进入人体或自然腔道中；在手术结束后长期留在体内，或者这些器械部分留在体内至少30天以上的，被统称为“植入式医疗器械”。
眼下，将精密的金属或电子器件植入人体，以发挥治疗、监测等作用，或者代替已缺损器官，早已成为现实。在不知不觉中，人造关节、人工耳蜗、心脏支架……这些现代最尖端的植入式装置已经进入一个相当发达的水平，其临床应用的程度远远超出了人们的想象。
从心到脑
人工心脏这个概念人们并不陌生。1953年，人工心肺机首次用于心脏手术获得成功，由此拉开了人工心脏研究的序幕。人工心脏利用机械的方法把血液输送到全身各器官以代替心脏功能，它又被分为暂时性和永久性的：前者是部分取代心脏的辅助性人工心脏；后者则是取代整个心脏的全人工心脏。无论作为治疗措施，还是作为心脏移植的过渡支持，人工心脏都已取得了长足的进步，许多产品已经商品化。
如果说人工心脏就是一台人工制造的血泵，心脏起搏器就是一台辅助血泵正常运转的小型电刺激器。最早的心脏起搏器出现在80多年前，当时电池比较大，需要“外挂”，不能随身携带。直到1958年，才出现可全部埋在体内的心脏起搏器。到了后来，又增加了微处理器，只在感觉有需要时，病人才启动它，并采用核元素作为能量来源。
脑起搏器的问世要比心脏起搏器晚很多，所使用的技术也更加先进。美国美敦力公司是全球最大的植入式医疗装置生产商，1995年，它研发的第一代脑起搏器开始投入临床使用。
人的大脑构造非常精密，所以在里面植入机器听起来有些不可思议，可实际上，脑起搏器却是一种巧妙而精准的设计。脑起搏器的主体部分——刺激器当然不会直接被安装在脑部，而是埋在人体胸膛的皮肤下。刺激器里伸出两根细细的两端带有电极的导线，经过耳朵穿进头骨，插入脑颅里控制运动神经核团。通过微弱的电流刺激，脑起搏器可用来改善帕金森症、脑瘫与癫痫患者的运动机能。
起搏器是个大家族，除了用于心脏与大脑的，还有用于改善声带麻痹的喉起搏器与治疗胃瘫的胃起搏器。所有的起搏器都有一个体外遥控器，用于监控调节机器的运行。远程监控技术将在植入式医疗装置里走得更远，这是未来20年的医学趋势。例如，现在的心脏支架只能用来疏通动脉，未来的支架将在其壁面上加装采用无线射频辨识技术的传感器，只要将感应棒扫过病人的胸部，就能以无线方式取得血管状况的反馈。
材料不断进化，是所有植入式医疗装置的共同特点。比如，最早的人工关节是用不锈钢做的，后来改为钴合金，现在已开始使用陶瓷材料。而早期的心脏支架，在使用一段时间后，仍会造成支架内的狭窄。这一问题直到2003年，当能够抑制血管损伤的药物涂层支架出现时才得到改变。
不过，当植入越来越多的电子设备后，今后人体在某种程度上就有可能成为“被控制的机器人”。因为植入式装置大多运用了远程遥控技术，黑客们可以侵入它们的无线网络，来关闭或者控制器械的运行，从而要挟患者。英国一家网络安全公司就曾在今年发表报告说，经过测试他们发现，可以轻易影响近300英尺内的所有人体内胰岛素泵的工作。
缔造“超人”
起初，医学家们发明各种植入式医疗器械，是为了救治病人。其后，另一种思路出现了：当一些设备用于正常人的时候，是否会增强人体技能，以至于制造出“超人”呢？
2012年，57岁的香港市民胡雪婉接受了一场长达9个半小时的眼科全麻手术。她的眼窝底部，植入了一块由德国AG公司提供的、只有3毫米见方的柔韧芯片。一个月以后，因患视网膜色素性变而曾失明17年的她，重见光明。
不过，胡雪婉恢复的只是部分视力，她最远只能看到自己前方一米左右的距离。因此，研究远远未达终点，在这一领域，全球至少有20个团队正在进行着你追我赶的赛跑。其中佼佼者之一是美国麻省理工学院的波士顿视网膜植入计划，他们的研究从1980年代末就已开始。据该团队的肖恩·凯利博士介绍，他们研究的是一种用钛金属做的植入物，包括一块拥有200个通道的芯片和绕在虹膜外面的线圈。病人在植入装置后，还将戴上装有摄像头的眼镜，并携带装有电池的小型袖珍电脑。电脑会读取及分析图像，然后将数据发送到植入装置，而植入装置会利用电极将电脉冲传送到视网膜神经细胞。
这一装置有没有可能不局限于矫正视力而是让人拥有超凡视力？比如，视力健全的人在夜间使用这种“电子眼”，将有可能看到比肉眼所见的更多的画面。凯利对此并不否认。他说，脑机接口领域（包括与视力有关的接口）可能会朝着增强人体机能的方向发展，当然，这需要漫长的历程。
美国独立科学家托德·哈夫曼说，如今正在研发的植入技术可能将在方向上有所调整，之前主要用于弥补机体功能的不足，而未来可以对那些功能已经达到平均水平或超过平均水平的人进一步增强。
美国神经信号公司开发出一款脑机接口的仪器，可让罹患肌萎缩侧索硬化症或中风等严重脑部疾病的病人重新正常说话。2008年，他们曾成功地使一名患有闭锁综合征的病人恢复了说话。神经信号公司研制的植入式亲神经性电极，将大脑中语言运动区域的电波活动转换为数据，传送给电脑，然后电脑把该数据映射成英语中的39个音位（语音的最小单位），最终由扬声器播放重新构建的声音。按此原理，将来像《黑客帝国》那样，将信息直接下载到大脑里也并非完全不可行。
南非短跑运动员、“刀锋战士”奥斯卡·皮斯托留斯从小失去了一双小腿，替代他下肢的，是运动性能甚至超过了人类天生肢体的高碳纤维假肢。带着这样一双高科技的人造义肢，奥斯卡已经参加了两届健全人的奥运会。当更快、更强、更容易控制的各种装置可以随意植入或运用于人体时，必然将会使人类再度面临一个古老的哲学问题：人是什么？怎样定义人？
电影《钢铁侠》里的这一故事，虽然有浓郁的科幻色彩，可也并非凭空杜撰。比如，钢铁侠心脏里的核聚变装置就脱胎于现代医学已有的核电池人工心脏。他的钢铁盔甲，实际上是可植入人体内、用于改善身体机能的各种微型芯片与装置的集大成者。随着现代医学的发展，植入人体内的各种装置越来越多，种类也五花八门。今后，人人都有可能成为“钢铁侠”。
国家食品藥品监督管理局对各类植入人体内的装置有严格的定义：任何借助外科手术而进入人体的器械，其全部或者部分进入人体或自然腔道中；在手术结束后长期留在体内，或者这些器械部分留在体内至少30天以上的，被统称为“植入式医疗器械”。
眼下，将精密的金属或电子器件植入人体，以发挥治疗、监测等作用，或者代替已缺损器官，早已成为现实。在不知不觉中，人造关节、人工耳蜗、心脏支架……这些现代最尖端的植入式装置已经进入一个相当发达的水平，其临床应用的程度远远超出了人们的想象。
从心到脑
人工心脏这个概念人们并不陌生。1953年，人工心肺机首次用于心脏手术获得成功，由此拉开了人工心脏研究的序幕。人工心脏利用机械的方法把血液输送到全身各器官以代替心脏功能，它又被分为暂时性和永久性的：前者是部分取代心脏的辅助性人工心脏；后者则是取代整个心脏的全人工心脏。无论作为治疗措施，还是作为心脏移植的过渡支持，人工心脏都已取得了长足的进步，许多产品已经商品化。
如果说人工心脏就是一台人工制造的血泵，心脏起搏器就是一台辅助血泵正常运转的小型电刺激器。最早的心脏起搏器出现在80多年前，当时电池比较大，需要“外挂”，不能随身携带。直到1958年，才出现可全部埋在体内的心脏起搏器。到了后来，又增加了微处理器，只在感觉有需要时，病人才启动它，并采用核元素作为能量来源。
脑起搏器的问世要比心脏起搏器晚很多，所使用的技术也更加先进。美国美敦力公司是全球最大的植入式医疗装置生产商，1995年，它研发的第一代脑起搏器开始投入临床使用。
人的大脑构造非常精密，所以在里面植入机器听起来有些不可思议，可实际上，脑起搏器却是一种巧妙而精准的设计。脑起搏器的主体部分——刺激器当然不会直接被安装在脑部，而是埋在人体胸膛的皮肤下。刺激器里伸出两根细细的两端带有电极的导线，经过耳朵穿进头骨，插入脑颅里控制运动神经核团。通过微弱的电流刺激，脑起搏器可用来改善帕金森症、脑瘫与癫痫患者的运动机能。
起搏器是个大家族，除了用于心脏与大脑的，还有用于改善声带麻痹的喉起搏器与治疗胃瘫的胃起搏器。所有的起搏器都有一个体外遥控器，用于监控调节机器的运行。远程监控技术将在植入式医疗装置里走得更远，这是未来20年的医学趋势。例如，现在的心脏支架只能用来疏通动脉，未来的支架将在其壁面上加装采用无线射频辨识技术的传感器，只要将感应棒扫过病人的胸部，就能以无线方式取得血管状况的反馈。
材料不断进化，是所有植入式医疗装置的共同特点。比如，最早的人工关节是用不锈钢做的，后来改为钴合金，现在已开始使用陶瓷材料。而早期的心脏支架，在使用一段时间后，仍会造成支架内的狭窄。这一问题直到2003年，当能够抑制血管损伤的药物涂层支架出现时才得到改变。
不过，当植入越来越多的电子设备后，今后人体在某种程度上就有可能成为“被控制的机器人”。因为植入式装置大多运用了远程遥控技术，黑客们可以侵入它们的无线网络，来关闭或者控制器械的运行，从而要挟患者。英国一家网络安全公司就曾在今年发表报告说，经过测试他们发现，可以轻易影响近300英尺内的所有人体内胰岛素泵的工作。
缔造“超人”
起初，医学家们发明各种植入式医疗器械，是为了救治病人。其后，另一种思路出现了：当一些设备用于正常人的时候，是否会增强人体技能，以至于制造出“超人”呢？
2012年，57岁的香港市民胡雪婉接受了一场长达9个半小时的眼科全麻手术。她的眼窝底部，植入了一块由德国AG公司提供的、只有3毫米见方的柔韧芯片。一个月以后，因患视网膜色素性变而曾失明17年的她，重见光明。
不过，胡雪婉恢复的只是部分视力，她最远只能看到自己前方一米左右的距离。因此，研究远远未达终点，在这一领域，全球至少有20个团队正在进行着你追我赶的赛跑。其中佼佼者之一是美国麻省理工学院的波士顿视网膜植入计划，他们的研究从1980年代末就已开始。据该团队的肖恩·凯利博士介绍，他们研究的是一种用钛金属做的植入物，包括一块拥有200个通道的芯片和绕在虹膜外面的线圈。病人在植入装置后，还将戴上装有摄像头的眼镜，并携带装有电池的小型袖珍电脑。电脑会读取及分析图像，然后将数据发送到植入装置，而植入装置会利用电极将电脉冲传送到视网膜神经细胞。
这一装置有没有可能不局限于矫正视力而是让人拥有超凡视力？比如，视力健全的人在夜间使用这种“电子眼”，将有可能看到比肉眼所见的更多的画面。凯利对此并不否认。他说，脑机接口领域（包括与视力有关的接口）可能会朝着增强人体机能的方向发展，当然，这需要漫长的历程。
美国独立科学家托德·哈夫曼说，如今正在研发的植入技术可能将在方向上有所调整，之前主要用于弥补机体功能的不足，而未来可以对那些功能已经达到平均水平或超过平均水平的人进一步增强。
美国神经信号公司开发出一款脑机接口的仪器，可让罹患肌萎缩侧索硬化症或中风等严重脑部疾病的病人重新正常说话。2008年，他们曾成功地使一名患有闭锁综合征的病人恢复了说话。神经信号公司研制的植入式亲神经性电极，将大脑中语言运动区域的电波活动转换为数据，传送给电脑，然后电脑把该数据映射成英语中的39个音位（语音的最小单位），最终由扬声器播放重新构建的声音。按此原理，将来像《黑客帝国》那样，将信息直接下载到大脑里也并非完全不可行。
南非短跑运动员、“刀锋战士”奥斯卡·皮斯托留斯从小失去了一双小腿，替代他下肢的，是运动性能甚至超过了人类天生肢体的高碳纤维假肢。带着这样一双高科技的人造义肢，奥斯卡已经参加了两届健全人的奥运会。当更快、更强、更容易控制的各种装置可以随意植入或运用于人体时，必然将会使人类再度面临一个古老的哲学问题：人是什么？怎样定义人？