粵港信息日報(李寶洪)

　　世界上有幾千萬人由于視網(wǎng)膜疾病而致盲或致殘。這是由于視網(wǎng)膜是人體感受光的器件，這個器件受到損壞，光信號無法在眼睛和大腦皮層之間傳導(dǎo)，所以導(dǎo)致失明。

　　但是，科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，視網(wǎng)膜受損后，其后面的視神經(jīng)依然可以工作，可以傳導(dǎo)電脈沖。依據(jù)這個原理，為了世界上幾千萬盲人重見光明，當然，也是由于巨大商業(yè)利益的誘惑，人們近兩年以來，對人工視網(wǎng)膜的研究興趣與日俱增，并且取得了臨床實驗的成功。

　　現(xiàn)在的問題是，如何在成功的基礎(chǔ)上，進一步研究效果更好的第二代生物視網(wǎng)膜芯片。

　　***代視網(wǎng)膜芯片技術(shù)依然保密

　　一年半之前，美國伊利諾伊州的兩名華裔科學(xué)家周氏兄弟宣布，他們的“生物視覺公司”成功地首次將人工微型芯片，植入患有嚴重眼疾者的視網(wǎng)膜，這項技術(shù)可望幫助數(shù)以百萬計因為色素性視網(wǎng)膜炎等眼疾而導(dǎo)致失明者重見光明。

　　比頭發(fā)還要薄的“人工芯片視網(wǎng)膜”，包含3500個極其細微的太陽能電池，可以把光線轉(zhuǎn)換成電脈沖，取代視網(wǎng)膜上受損的感光體。感光體就是眼睛感光細胞，負責將光轉(zhuǎn)換成電脈沖信號。這塊微型視網(wǎng)膜芯片無須電池和電線，全靠由眼睛接收的光線來提供能量。科學(xué)家希望植入體能夠刺激視網(wǎng)膜，令病患者可恢復(fù)部分視力，不過，他們同時指出，芯片對于因為嚴重青光眼或糖尿病引起的失明無效。

　　一年半過去了，周氏兄弟的公司一共為6名病人成功地植入視網(wǎng)膜芯片，并得到美國食品與藥品管理局的批準，但是，他們的技術(shù)依然保密。

　　第二代生物視網(wǎng)膜芯片有待改良

　　***近，位于田納西州的美國橡樹嶺國家實驗室傳出消息：這里的研究人員稱，他們正在研究一種生物芯片，可以真正模擬整個視網(wǎng)膜的神經(jīng)系統(tǒng)。這種視網(wǎng)膜芯片采用的核心技術(shù)是一種被稱為“蜂窩狀非線性聯(lián)接”的電路設(shè)計。根據(jù)這種著名的設(shè)計方法，每個電路單元都是獨立的，像棋盤上的小格子那樣彼此聯(lián)接。每次聯(lián)接都會產(chǎn)生一個數(shù)學(xué)上的“量”，用來描述各個電路單元之間不同的關(guān)系。

　　當這種芯片感受到物體發(fā)出的光的時候，光點被芯片上某個電路單元接受(感光)，這個電路單元通過數(shù)學(xué)算法將光信號放大并傳給相聯(lián)接的其它電路單元。某些電路單元通過計算，找出物體的“邊”，另外一些找出物體的“角”，各個電路單元之間通過各自不同的“量” 的相互作用，產(chǎn)生出物體的“輪廓”

　　美國橡樹嶺國家實驗室的項目經(jīng)理庫伯先生認為，這種人造視網(wǎng)膜芯片與***代芯片相比，有許多好處：

　　首先，這種芯片的各個電路單元是非線性的，說得明白一些，就是每個線路單元在同一時間內(nèi)，可以進行各自不同的運算。這樣，可以使芯片的整體運算速度大大加快，這將有助于人工視網(wǎng)膜對移動物體外型的處理與判斷。

　　第二個優(yōu)勢在于：這種芯片是個模擬處理器。我們現(xiàn)在使用的計算機等設(shè)備都是數(shù)字處理器，它們只能識別0和1兩個數(shù)字;而第二代視網(wǎng)膜芯片是用模擬方式進行運算的，它的特點是對事物的描述不像數(shù)字方式那么***。大家應(yīng)該知道，我們的大腦在處理信息時，就是使用模擬的方式。

　　模擬的運算方式為這種芯片今后直接與大腦皮層聯(lián)接創(chuàng)造了前提條件。

　　當前，三大難題擺在科學(xué)家們面前，要徹底解決還需大約10年的時間：

　　***，如何讓人造視網(wǎng)膜芯片產(chǎn)生三維立體映像和顏色。要達到這一點，要求芯片進一步模仿人眼的另一個功能：在一個感光層上產(chǎn)生輪廓，在另一個感光層上產(chǎn)生顏色;

　　第二，***的難題在于如何使這種芯片同人的大腦皮層聯(lián)接起來。

　　科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)，人眼有一百萬條視神經(jīng)與大腦皮層的相應(yīng)部位聯(lián)接，但現(xiàn)在沒人知道這一百萬條視神經(jīng)產(chǎn)生的不同光信號是如何被“解碼”，從而在大腦里產(chǎn)生物體映像的。

　　商業(yè)前景光明

　　將生物芯片同人的神經(jīng)元成功聯(lián)接，目前只有本文開始時提到的周氏兄弟發(fā)明的方法。據(jù)介紹，具體的方法要到今年晚些時候才能對外公布。

　　第三，第二代視網(wǎng)膜芯片的面積還需進一步縮小(目前為1平方英寸，約合2.54平方厘米)，而且能耗較高并要求有較強烈的感光才能工作。

　　但是，科學(xué)家們認為，使幾千萬盲人重見光明的生物芯片工程，其前景也是非常光明的。就在幾年前，讓盲人看見光明的想法還被認為是“天上掉餡餅”的幻想，但是，隨著越來越多的臨床研究取得成功，這個天上的餡餅用不了10年可能就真的會掉下來了。

　　“只有現(xiàn)在做準備的人才能***終得到它”。美國促進盲人復(fù)明基金會的首席科學(xué)家查德博士就是這樣認為的。