5.可提前檢測出青光眼的發(fā)光滴眼劑

　　青光眼是導致人類失明的三大致盲眼病之一。它是指眼內壓間斷或持續(xù)升高的一種眼病，持續(xù)的高眼壓可以給眼球各部分組織和視功能帶來損害，如不及時治療，視野可以全部喪失而至失明。然而，其初期沒有表現(xiàn)癥狀，常常不被發(fā)現(xiàn)，只會在常規(guī)眼部檢查中被診斷出來，導致患者往往在十年后才會意識到視覺出現(xiàn)問題。

　　由倫敦大學、威康信托基金會和帝國理工學院醫(yī)療NHS基金會合作，正在開發(fā)一種新的測試方法，可檢測眼睛中的死亡神經細胞，提前十年檢測出青光眼，并有希望拯救數(shù)百萬人的視力。

　　研究團隊使用含有染料的天然蛋白質（膜聯(lián)蛋白）來檢測死亡細胞，當遇到死亡神經細胞時，該化合物會發(fā)熒光。熒光的檢測可在傳統(tǒng)眼睛檢測設備中進行。如果患者存在大量的死亡細胞，說明患青光眼的風險很大，并建議接受藥物治療，以期在視覺喪失之前阻止神經細胞死亡。

　　目前該研究團隊正將這種染料開發(fā)成滴眼劑，同時研究人員認為該方法或可應用到其他神經疾病的早期診斷領域，如阿爾茲海默癥和帕金森氏癥。

　　當產品研發(fā)成功，上市銷售時，想必會受到大家歡迎。改技術可拯救成千上萬人的視力問題，降低失明率，還世界一片光明。同時在慢性神經疾病的領域也很廣泛，提前發(fā)現(xiàn)，盡早預防，或許“長生不老”不再是夢。

　　6.3D打印微型機器魚

　　眾所周知，魚肉鮮美，富含蛋白質、維生素、鐵等元素，營養(yǎng)價值高，且易于吸收，對于健康是極好的。那么，魚形機器人呢？

　　美國加州大學圣地亞哥分校的研究人員利用新的3D打印技術，開發(fā)出能夠在液體中游泳并具有多種用途的微型機器人。這種被稱為“微型魚”的機器人，可通過過氧化氫的化學反應以及磁力來驅動控制，能實現(xiàn)排毒、遙感和定向給藥等多種功能。

　　目前打印出的機器魚采用自走式，磁操縱。研究人員表示，他們使用了一種稱為微型連續(xù)光高分辨率3D打印技術。這一過程使研究人員能夠一次打印幾百個120微米長，30微米厚微型機器魚。他們可以通過計算機輔助設計（CAD）程序，快速更改設計，打印出鯊魚，蝠鲼，甚至鳥形狀外觀的機器魚。

　　納米工程師能夠方便地將不同功能的納米粒子放進“微型魚”身體的某一部位：在魚尾打印鉑納米粒子，可與過氧化氫發(fā)生化學反應，從而作為燃料推動“微型魚”前進；在魚頭部打印氧化鐵納米粒子，可以通過氧化鐵的磁性控制其轉向。通過改變“微型魚”的形狀，以及調整過氧化氫的使用量，研究人員能夠控制“微型魚”在液體中的游泳速度。

　　機器魚當中的聚二納米顆粒可以和毒素中和，隨著中和過程進展，機器魚會發(fā)出越來越強烈的紅色熒光，閃閃發(fā)光的紅色越來越密集。這意味機器魚可以起到排毒和毒素傳感器的雙重功能。研究人員也認為機器魚可用于定向藥物遞送，環(huán)境保護和許多其它應用。

　　簡單的“微型魚”不僅能夠充當未來的“藥物投遞員”或者“清道夫”，還可以變換各種外觀形狀，這可能意味著未來某一天，你體內或許會變成一個“動物園”。

　　7.CRISPR基因剪刀

　　今年以來，科學家們使用CRISPR系統(tǒng)來對生命的方程式進行改寫，這是一種新型基因編輯工具，可以重寫DNA，指引我們進入到一個不僅可以預防還能夠根除疾病，可以編輯植物和動物的基因，甚至可以“定制嬰兒”（修改胚胎基因）的時代。

　　CRISPRCas9系統(tǒng)，誕生于麻省理工學院，這項本世紀最大的生物技術發(fā)現(xiàn)本質上是基因組的查找和替換工具。不想要與某種特定疾病相關的DNA代碼？Cas9蛋白可以剪掉甚至替換掉它。

　　CRISPR共同發(fā)現(xiàn)者之一，生物學家JenniferDoudna透露，實際上，我們有了把能對基因組進行切割的分子手術刀。過去的所有技術都有點像大錘……這個發(fā)現(xiàn)給科學家提供了可以實際操作的工具，難以置信。美國威斯康星大學麥迪遜分校CRISPR合作實驗室的負責人DustinRubinstein告訴我們，基因編輯能夠將癌癥研究，神經科學這樣的問題全部轉變成化學工程甚至能量生產問題。

　　從此，你只受限于你的想象力。

　　8.用酵母合成阿片類止痛藥

　　許多藥物都來自于植物，我們的祖先咀嚼葉片或制作茶葉，或后來用化學方法提取并濃縮其活性成分，精制成丸。而數(shù)千年來，人們都只使用酵母來發(fā)酵葡萄酒、釀造啤酒和發(fā)酵面包，很少將其應用于生物用途。現(xiàn)在，美國斯坦福大學的研究人員，通過遺傳改造酵母，制造出了一種阿片類止痛藥，這一突破預示著，我們可以用一種更快和可能更便宜的方法，來生產許多不同類型的植物類藥物。

　　這項復合生物學壯舉發(fā)表于今年一期Science雜志上：通過導入來自植物、細菌和嚙齒動物的21個基因，在酵母菌內建立起一條“藥物生產線”，可以將糖一步步轉化為蒂巴因（thebaine）——這是嗎啡的前體。該研究團隊還發(fā)現(xiàn)，進一步調整過的酵母可以產生氫可酮——一種廣泛使用的、由蒂巴因化學合成的止痛藥。

　　合成生物學是一個有趣的領域，科學家將各種生物的基因視作零部件，并像設計“電路”一樣將它們組裝起來，以完成設計人員設想的各種任務。

　　此前，合成生物學家設計了一種能夠生產青蒿素（抗瘧疾藥物）的酵母菌，但這僅需要插入少數(shù)植物的基因。而這次則復雜地多，生產蒂巴因需要導入來自不同物種的21個基因，而生產氫可酮更需要23個基因。

　　最終，通過調整酵母菌的代謝途徑，合成生物學家成功地合成了阿片類止痛藥。這種過程就如同在家自己釀造啤酒一樣，也許未來可以用類似方法制造更多藥物。

　　在這篇論文中，作者承認，這種制造阿片類止痛藥的新工藝，可增加人們對“阿片類藥物濫用的潛在問題”的關注。因為在美國，阿片類藥物已經被廣泛使用，而重點則是潛在的濫用問題。

　　9.智能感應肢體

　　英國帝國理工學院日前發(fā)布了一種新型機械手，其配備的傳感器會直接感應手臂肌肉纖維的微小震動，使用者通過簡單的肌肉反應和手臂動作就能輕松操控。這項技術未來有望用來為殘疾人開發(fā)更先進且成本低廉的機械假肢。

　　參與這一項目的研發(fā)者介紹說，此前機械假肢多數(shù)由肌肉活動產生的電信號來操控，這需要感應器接觸使用者的殘肢并探測電信號，但電信號很容易受干擾，比如人體出汗就可能導致信號傳播中斷，影響機械假肢的操控。而且這類設備的制造、調試和校正的成本相對較高，不易普及。

　　此外，研究人員還為機械手配備了一個動作感應器，可進一步細化機械手的操控模式。使用者通過一系列簡單的肌肉反應和手臂動作，就能控制機械手拿起不同大小的物體。一名截肢的志愿者已初步試用了這一機械手，對效果比較滿意。

　　同樣的，在瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院（EPFL）和意大利比薩圣安娜大學（SSSA）的研究人員也開發(fā)出了一種新型智能義肢，在指尖處裝有觸覺傳感器，能夠感知所觸摸的物體。這種義肢通過與人體神經相連，能夠向佩戴者反饋物體軟硬以及形狀等信息，從而能在一定程度上模擬人體的手部觸覺。

　　這些研發(fā)成果將能讓機械假肢變得更穩(wěn)定、靈活、易操控，未來研究員們會進一步提升這一原型機械手的穩(wěn)定性，幫助殘疾人更好地操控假肢。

　　10.人造塑料皮膚

　　韓國蔚山國家科學技術研究所最新研制出一種超級敏感電子皮膚，能夠同時探測到熱量和溫度的變化。

　　這種最新電子皮膚是由韓國蔚山國家科學技術研究所研究員JonghwaPark教授帶領同事研制的。人類皮膚包含著獨特表皮、真皮微觀結構以及傳感器受體。指尖上的微型脊狀突起旨在設計微調表面紋理知覺，并傳遞傳感器信息至大腦。

　　在測試中電子皮膚的凹槽能夠感知到流經的水滴，并且能夠探測到頭發(fā)放在其表面的壓力?，F(xiàn)有電子皮膚技術使機器人和機械假肢能夠抓住和操作物體，識別表面紋理和硬度，感受物體的溫度狀況。然而在此之前電子皮膚可以同時非常靈敏地探測熱量和不同類型的壓力是很難實現(xiàn)的。

　　研究人員通過水滴測試了電子皮膚對感覺變化的響應，并且發(fā)現(xiàn)電子皮膚能夠在不同壓力和溫度下探測到水滴落下。同時，他們發(fā)現(xiàn)人造指尖皮膚可以探測到人類頭發(fā)產生的微小壓力。

　　當電子皮膚附著在人體手腕上，手腕血管會膨脹和收縮，電子皮膚通過探測皮膚溫度的變化，可用于監(jiān)控脈沖壓力。

　　早在今年9月份的時候，來自美國斯坦福大學的研究人員就研制一種敏感觸覺人造皮膚，不僅能夠探測到壓力，還能傳輸信號至神經細胞。

　　這項技術的工作原理類似于iPhone指紋識別技術，有望能夠取代被燒傷皮膚或者假肢皮膚，能夠讓患者真真切切的感受到一種“觸碰感”。

　　斯坦福大學教授ZhenanBao是該項目的主要負責人，該團隊通過在人造皮膚中加入傳感器，來模仿人體皮膚的感受器。這些傳感器能夠收集不斷變化的壓力數(shù)據，研究人員希望有朝一日能夠將這些數(shù)據以某種形式“傳送”給大腦。

　　盡管電子皮膚還只是在實驗中取得了一些突破，但他們希望這項概念驗證實驗能夠對人造假肢帶來革命性變化，允許穿戴者感知到不同的表面紋理，區(qū)分冷熱溫度變化。這種兩層“電子皮膚”頂層具有彈力，能夠感應壓力，底層皮膚能夠產生生物化學信號適合于傳送至神經細胞。

　　如果進一步商業(yè)化，那么我們就可以使用這項技術來制造更加逼真的假體，或者提高可穿戴傳感器的精確度和醫(yī)學診斷設備。

　　類人診療機器人、智能電子手術刀iknife、可實驗用透明老鼠、納米機器人、納米孔定序器、人造血液等等，還有很多今年出現(xiàn)的醫(yī)療成就沒有被提到，但這并不代表他們不重要。在醫(yī)療科技發(fā)展的長河里，不管技術多么先進，最重要的仍然是我們人類自己。