预测未来医疗:手机大小的MRI系统10年可实现

 

此次主题演讲的标题为《人类的未来》，演讲人Michio Kaku博士现为纽约城市大学教授。他写过一书销售书，并且协助阐述了弦理论（string theory）。Michio Kaku对未来10年、20年、甚至50年后的医疗技术都抱有信心。

 

Kaku表示，作为一名物理学家，他站在一个非常独特的位置来思考未来的发展趋势。“物理学家发明了激光器和晶体管；他们帮助搭建了第一台计算机；他们开发了万维网；他们开发了GPS系统。此外，他们还发明了电视机和收音机；他们发现了X光。并且，他们还开发出了第一台MRI扫描仪、第一台PET扫描仪、第一台EEG以及核医学。

 

因为物理学家们参与到了这多的技术突破，因此他们热衷预测，Kaku表示，但物理学家的预测也并不是都能一一言中。例如，物理学家在之前曾预测只有极少数人能消费得起因特网。

 

但Kaku仍表示，物理学家对未来的预测仍比大多数人要准。他解释，我们可以假定摩尔定律（尽管摩尔定律不是物理定律）仍然继续有效。摩尔定律预测计算能力将每隔18个月就会翻一番，并且将在未来几十年内仍会有效。“[通过使用这一定律]，我们可以合理地预测2020和2030年的情况。

 

想一想现在已经变成现实的事情，Kaku建议，“像你现在所用的手机，它的计算能力比当年将两位宇航员送上月球的NASA还要强大得多，他表示，“将来，你的浴室所具备的计算能力会比当前现代化的大学医院还要强大”。

 

到2020年，微芯片的生产成本将只需要一美分，Kaku表示，“这意味着，在未来，笨重的计算机将不复存在。“Computing（计算能力）将和electricity（电力）一样，后者无处不在，但同时又消散在背景中。“electricity”“一词已经差不多从英语中消失了。同样的，计算机将无处不在。”

 

至于将网络安放在何处，我们一开始会把它与眼镜集成在一起。这样的眼镜可以识别面孔和输出相关的记录。这类眼镜可以迅速地翻译不同语言。Kaku没有对这类眼镜的大多数潜在的医疗分枝进行研究，但是假定它们可以被用于从诊断到医疗研究的各个领域。“任何科学装置都将成为可能。他表示，“外科医生在做手术的时候可以带上很多信息装置。”视觉数据和知觉输入混和在一起形成增强现实（augmented reality）。

 

如果你不想戴可以上网的眼镜，你可以等待因特网触摸透镜，或等待能将图像直接投射到你眼晴视网膜的技术的出现。“戴上这样的眼镜，医生在做手术的时候和病人交谈，就可以马上知道病人是谁，以及他以往的病史。在未来，“硬件将几乎是免费的。”计算芯片的价格将非常便宜，甚至可能在纸中也嵌入芯片。这样，你就能知道你的文件被送到了哪里。未来计算机的价格是如此之便宜，有可能在使用一次之后就被处理掉了。

 

“还有电视机，如果你的家里或客厅里有电视机，今后不用戴眼镜就可以体验3D效果。“我们现在已经有新方法，不需要戴3D眼镜就能体验3D效果。这类电视机的显示屏由成千条垂线组成。每个垂线就是一个棱镜，将图像折射到观众的左眼和右眼，这样观众不需要佩戴3D眼镜也能拥有3D体验。

 

Kaku提到了电影《Fantastic Voyage》（第一部利用微缩科技拍摄人体内部的科幻片。电影描述一名苏联科学家逃到美国，因为脑血管遭到间谍破坏而命在旦夕。五名美国医生被缩小成几百万分之一置于水中注射进科学家体内进行血管手术，在任务完成经眼睛逃出。），“在那部电影刚推出的时候，人们笑了，并且说这是不可能的事。“但是，我们现在正在朝着这个方向一步步迈近。如今，你可以把一个芯片放到一个药丸里面，在药丸里面放一个TV录象机，在药丸上放一块磁铁，并且吞下药丸并引导肚子里的磁铁---TV录象机在你体内向下行走，”他解释道：“这赋予了“Intel inside”新的含义。

 

纳米颗粒未来可以被用作分子智能炸弹。“将它们投放到每个单独的癌细胞上，并杀死这些癌细胞。我们物理学家可以将这些抗体引导到分子。人们可以使用激光、射线来割裂癌细胞的细胞壁”。他表示，“可能需要很多年才能攻克癌症。但这在理论上是可行的。”

Kaku还在他的TCT演讲中探讨了其它一些话题。

 

怎样在癌症形成这前检测到？Kaku解释，可以将浴室重新装备，并且使其具备一系列的计算能力来完成这样的检查。“可以在马桶中放置DNA芯片“。物理学家可以蚀刻分子般大小的晶体管。“DNA就是分子。因此，事实上你可以将蛋白质、酶、DNA的结构蚀刻在硅芯片上。只要几分钟时间，马桶就能告诉你，你有没有患上癌症”。

 

Kaku还补充到，未来DNA芯片可以被安置在浴室的镜子中。你对着浴室的镜子哈一口气，它就能对你的唾液飞沫进行分析，检查是否有P53基因。Kaku解释。一个断裂的P53基因意味着你有50%的机率得了常见的癌症。浴室的镜子可以告诉你，你是不是得了肺癌。因此，将浴室计算机化的过程可以改变我们进行医疗护理的方式”。

 

在未来，MRI（磁共振成像）设备的尺寸将会变得非常非常小。为了产生一个巨大磁场，目前可用的MRI设备的体积都非常大，而产生巨大磁场的目的仅仅是为了让磁场呈现一致的状态。“但是，通过使用计算机可以补偿弱的、不规则的磁场。这样我们可以利用计算能力来补偿不规则磁场。

 

目前已经开发出了公文包大小的MRI设备，他解释道。“并且它的功能和大尺寸MRI设备一样强大。”在未来，MRI系统最终将变得和我们现在用的手机差不多大小。

 

 

上述大多数技术都将在未来十年内实现，Kaku表示。“如果你把目光放到十年之后，有一天我们将能直接用大脑来控制计算机。在日本，他们正在尝试将一个机器人直接与人的思想挂勾。实验者身上装有经计算机译码的EEG传感器，然后将无线信号传送给机器人。机器人再执行这些指令，”这就是Avatar。一种用人的思想控制机器的能力。

 

科学家们还将在预防和减缓衰老方面取得进一步的成功。“我们没有不老泉。但是，我们一直都有能力避免很多基因的老化，”他表示。“在未来，我们大家都可以将我们的基因放到一张只需要花费100美元的CD-ROM上，而现在需要支付约50,000美元才行。一旦基因组合变得不那么昂贵，“我们将可以组合老年人的基因，组合年轻人的基因，并且将老化集中的大部分区域去掉”。

 

人体组织工程学将变得越来越重要。“我们可以培育耳朵、鼻子、骨头、心脏瓣膜、血管、膀胱、气管。下一个培育的器官是肝脏，“他表示。“在美国，有91，00人在等待器官移植。而他们中间每天有18人死于没有合适的器官可移植。我们需要人体器官商店。Kaku解释。

 

在10年或20年之后，这些真的全部都能实现吗？