人体芯片

发展

　　这一技术已有几十年发展史。你是否愿意在身体里植入芯片，遥控你的家居电器，并让另一个“芯片人”接收你的思想？清晨，你从梦中醒来，想打开电视，不用寻找遥控器，只需对电视挥挥手，电视就会自动打开；吃过早饭，去上班，不必再带钥匙，回家时只需对门挥挥手，门也自动为你打开。这些听起来匪夷所思的事情将来很可能成为现实，实现这一切，只需在你的身体内植入一枚芯片。

技术背景

　　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，仍然会觉得不可思议。无论是谁，在20世纪刚开始的时候也想不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，而且即使相隔万里，送达也只需几分钟甚至几秒钟的时间。类似的不可思议还有很多，比如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，包括了这样的一种技术：人体芯片技术，英文叫做VeriChip。
　　综合分析，人体芯片产生有以下几个技术背景的支持：
　　微电子技术发展迅速，已经相当成熟
　　从1946年台电子计算机问世时的18000个电子管、30吨左右的重量，到今天功能比台计算机高出无数倍然而仅仅只有一个不到手掌大小的CPU集成电路芯片，人类制造微型大规模集成电路的能力越来越高超，而这些微型芯片所能实现的功能也越来越大。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。
　　数字码扫描和识别技术
　　通用产品码技术说名字可能会觉得比较陌生，但是在生活中早已随处可见。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。条形码的原理在于不同的商品有不同形状粗细和不同间距的条码，从而使得这种商品具有全球性的一个标识。商店或者超市可以实现根据这个标识将实际的商品价格输入计算机管理系统，而自动结账收银机就根据这个价格的记录来将有条形码商品的价格一个个的读取出来。
　　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。
　　电子计算机在各方面得到广泛的应用
　　电子计算的普及，表现在生活的各个方面。银行系统的存取款都早已经实现电脑控制，消费的时候人们无需再携带现金，用电脑交易的信用卡就可以应付一切。车票、机票、船票等等都已经采用电脑售票系统。类似的应用如此之多，以至于很难想象一个大城市如果所有电脑在一天时间内死机整个城市系统会变成什么模样。用电脑进行身份识别的应用，早已经有许多方法，只不过形式不同而已，比如说身份证用条形码标识，通过手纹或者眼睛、声音来辨别身份等等。在这种情形之下，人体芯片这种不仅可以进行身份鉴别，还可以记录一些详细信息的装置自然相对更具有了吸引力。利用计算机以及Internet网络，人体芯片可以更容易的完成个体定位以及身份识别等功能。
　　人造器官的植入技术逐步发展
　　随着医学的发达，人类已经掌握了许多医疗手段。器官移植甚至已经不局限于用人类本身的器官进行手术，而是可以使用人工装置如心脏起搏器等植入体内替代正常人类器官的功能。这种技术的成熟，使得植入人类芯片的小手术成为不值一提的小儿科。当然，目前投入试验的人体芯片一大目的就是监测植入心脏起搏器等人造器官的病人的身体情况等信息。
　　人们对植入式身份识别装置的需求很高
　　911事件发生的时候，许多援救人员在抢救出的伤员胳膊上涂写一些信息以辨别伤者身份以及一些基本的伤情等等。
　　同样的，美国的每个士兵脖子中都挂有一个铜牌，其上刻有名字、职务、军队番号以及个人血型等常规信息。这些信息在作战中将会对负伤的士兵有极重要的作用。
　　除了这些突发事件和军队等特殊团体以外，还有对走失儿童、病人以及宠物的辨认寻找等要求也需要植入式识别装置。一般来说，人们往往通过让儿童、病人或者宠物穿戴有一些标识信息的饰物或者服装来作为识别的线索。但是首先这是一种被动识别方式，除非找到携带者，否则是不可能得到这些信息的。其次，如果携带者本身将饰物或者服装丢弃的话，这些识别装置就再也无法起到任何作用。
　　而植入式装置可以避免无意的遗忘或者丢失，并且可以提供主动的信息，以后随着技术发展甚至可以随时报告携带者的身体情况。这显然是一个很吸引人的产品。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。即使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。这种生活，将是多么便捷和惬意。
　　其实关于人体芯片的研究在全世界已经有好多个年头了。最早的时候，人们将芯片植入动物体内，用来鉴别它们的身份。1998年，伦敦雷丁大学的控制论教授布莱恩·沃里克曾经尝试着把一枚芯片植入自己的前臂，看看是否能通过电脑跟踪自己的位置。
　　雅各布一家即将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，雅各布一家已经作好了充分准备。
　　雅各布一家是最早提出接受植入芯片的志愿者。德瑞克·雅各布今年14岁。去年，当他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。
　　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。英国一位科学家正试验在自己体内植入芯片，并通过它把自己手臂上的神经和电脑连接起来。电脑不但可以记录下手部神经的运动，还可以发出指令让手臂活动。这个试验一旦成功，将给瘫痪病人带来活动的希望。可有人担心这样做会使人“变”成机械人。
　　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。
　　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，身体外观看不出丝毫异样，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。
　　随着信息技术的飞速发展，将芯片植入人体这种以住人们只能在科幻电影中看到的情节已不再是梦想。日前，位于美国弗罗里达州的应用数据公司（Applied Digital Solutions）宣称，公司将在今年推出一种可植入人体的芯片产品。这种叫“VeriChip”的芯片呈米粒状，长12mm，上面可记录各种各样的信息，将其植入人体皮下就会有很多的用途。今年2月，应用数据公司向美国食品及药品管理局（FDA）提出了将VeriChip芯片用于人体实验的申请，估计将于今年6月前后得到批准。目前，人体实验的准备工作正在紧锣密鼓的进行，已经有近百人在公司登记，希望能加入VeriChip芯片实验的志愿者行列。经过精心筛选，来自美国弗罗里达州的莱斯莉·雅克布夫妇和他们的儿子一家三口成为VeriChip芯片实验的候选人。 虽然应用数据公司可为VeriChip设定各种各样的用途，但是对于雅克布这个受试家庭而言，VeriChip则是将家庭成员的医疗及健康数据记录到这个芯片上，然后植入家庭成员的体内。在发生意外的情况下，医生就可以用扫描仪读取芯片中的数据，以便采取合适的治疗和抢救措施。
　　VeriChip虽然让人感到神通广大，但它仅仅是一个开始。近日，美国应用数据公司展示了一种名为“数字天使”（DigitalAngel）的新型芯片模型。这款比一枚硬币还要小巧芯片，表面上像人们平常的装饰品，但它却能够植入人体内，监控佩带者的身体状况，并可通过卫星系统准确定位佩带者目前所处的位置。“数字天使”的独特之处在于：它不仅可以利用全球卫星定位系统（GPS），准确定位佩带者的位置；而且还可通过联网的电脑或无线通讯设备发出紧急求救信号，并收集有关佩带者身体机能状况的各种数据。例如，当患者心脏病突发时，芯片会触发一个微小的GPS收发器，后者将患者所处的准确位置及身体状况信息发送到地面接收站。接着，一个分离的微型发送机将通过移动通讯网络寻求救援。研究者认为，芯片植入技术的应用前景十分广阔，人体内植入芯片后，人们可以借助体内的芯片直接与计算机进行交流，实现多种计算机操作。此外，芯片植入体内将使残疾人能够更好地工作以及料理自己的生活。

作用

　　引言
　　科学家们研制的这种超微型芯片现在虽说还不能像好莱坞电影或者科幻小说中那样替代人的思维和记忆，但能耐也相当大：不仅可以根据芯片携带者身份的数据信号用来辨别身份，还可保存重要的医疗信息，因此可以用来寻找走失的老年痴呆症病人或是小孩，对监控病情也有益处。目前应用数据公司还正在开发一种更为精密的芯片，它可以接收卫星发出的全球定位坐标，因此无论芯片携带者身在何处，都可以传回方位信息。如果把这项技术运用到军事中，那么指挥官们能做到调兵遣将于千里之外，并且非常准确。
　　作用
　　那么人体芯片又是怎样工作的？人体芯片植入人体的芯片实际上是一个集中了各种芯片的合成体。其中包括一个用以监测人体温度和心跳速度的生物医学传感器，一个用以接收来自卫星的信息及向监测中心发送数据资料的微型无线电接收发送装置，而维持这块芯片正常运作所消耗的能量将通过高科技获得，例如从人体内的热量转化而来。掌上扫描器这是医护人员配备的特制的无线电话装置，医护人员通过接收来自监测中心的信息而随时锁定被监测人的位置。一旦被监测人发病，医护人员可以通过这一装置从被监测人体内芯片的记忆系统中迅速获知病人的身份、其对哪一种药物过敏及以前是否有过类似的发病记录。全球定位系统该卫星群包括有24个全球定位系统(GPS)卫星组成，这些卫星不断向地面输送精确的时间信号，这些信号被人体内的微型接收芯片接收后，该芯片通过对比每个卫星所发出的信号之间的差异来精确计算出被监测人的位置，其误差通常只在数米之间。监测中心监测中心负责监视每个被监测的人体芯片发送的数据信息，由中心内的电脑将这些数据绘成一张浅白易懂的定位图，然后把这张定位图通过因特网发送出去，只有那些有权知道被监测人情况的人才能通过联网电脑看到这张定位图，并随时了解到被监测人的位置和健康状况。

应用领域

　　绪论
　　计划进行人体试验的人体芯片从实现的功能上来说并没有太大的吸引力。无论如何，它仅仅是一个被动的（passive）信息源，在没有扫描设备的前提下，它就失去了任何的意义。就如最近Applied Digital Solution公司宣称它将分发扫描设备到医院和流动医务所，但是，要真的实现这个目标，至少得有人体芯片产品的大规模使用为前提。否则，单靠一个公司是不可能负担起为全美医院提供设备的经费的。因为在没有大量病人植入人体芯片的情况下，医院很难说会主动购买这种扫描设备。
　　所以，ADS公司一直在强调人体芯片未来的应用前景。他们强调最多的就是前面提到过的数字天使技术与人体芯片技术的结合。如果数字天使装置真的可以小型化到足以植入人的皮肤之下，那么人体芯片就具有了很诱人的应用价值。
　　原理
　　首先我们来看看数字天使的原理。数字天使目前是一种类似于手表的外带芯片系统。它与目前人体芯片的主要区别在于它属于主动型的数据源，因为它具有持续的能源可保证芯片时刻接受GPS系统卫星的定位信号，从而可以让卫星定位系统（GPS）侦测到携带者所在位置等信息。并且在危急的时刻，还可以通过类似手机通讯的方式利用中转站及时发出相应的求救信号，通过24小时接收信号的服务公司得到相应的救助。
　　数字天使主要监视四种情况：
　　1、紧急情况呼救：一般是突发性事件或者疾病处理。
　　2、跌倒求救：对于一些病人来说，跌倒有时会是很严重的事情。
　　3、走出警戒区报警：针对某些没有判断能力的病人、儿童甚至宠物，这是防止他们走失的重要手段。
　　4、电池不足警告：可以及时提醒更换电池。
　　可以看出，数字天使的功能还是很有用的，但是外带式的缺点就是可能忘记携带或者中途丢失，如果可以在人体芯片上实现上述功能，将是很理想的事情。但将这种技术应用到人体芯片上有以下几大难点：

应用难点

　　能源问题
　　由于体内装置无法像体外那样方便的更换能源，所以必须为植入人体的人体芯片提供一种真正的持续能源或者有效的蓄电装置。
　　GPS信号问题
　　要全天候接收GPS定位系统卫星发出的信号，要求芯片必须有足够的灵敏度，而植入人体内部的芯片能达到这个要求吗？
　　装置的小型化问题
　　如今的数字天使体积还是很大的，并不适合植入人体。
　　未来的人体芯片系统至少需要一个集合了各种功能的人体芯片，包括可以监测体温、心跳以及各种紧急情况等等；还要有掌上扫描设备，以读取芯片中的病史、过敏史或者其它如身份信息、银行账号信息等等；另外还需要GPS全球定位系统以及信号监测中心等机构。

未来应用

　　而未来的芯片的应用则可能会出现在以下几个方面：
　　医疗领域
　　提供病史、过敏史等信息，突发情况发生时可以及时根据实际情况进行处理，避免诊断失误；实现人体健康状况的监测，及时将情况报告医院等救护单位；监视体内移植器官的工作情况等等。
　　安全领域
　　存储身份信息，因为人体芯片集成度很高，仿造很难实现，所以可以达到很高的安全性。这可以用来进行核工业以及国防安全部门的安全检查等等。进一步考虑甚至可以用来作为一个国家的身份证明——当然这是基督教信奉者坚决抵制的事情。
　　经济领域
　　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。
　　防止犯罪
　　在有被绑架危险的人身上植入人体芯片，可以时刻监测该携带者的行动路线，从而减少被绑架的危险。但是这个用途并不很理想，因为绑架者完全可以将人体芯片从体内取出从而使得警方失去线索。所以要想真的减少绑架事件，还需要在如何防止人体芯片被他人取出等方面有所突破。

技术障碍

伦理争议

　　美国应用数据公司即将进行人体芯片实验的消息公布后，立即招来非议。人权组织担心此举会“侵犯个人隐私”。因为植入了该芯片的人无论走到哪里，都会受到GPS系统的监视，其个人的行踪就会被泄露出去。宗教团体则反对说：“此举将威胁人的尊严”，而且“机械侵犯了神的领域”。如果象VeriChip一样任人体芯片继续发展下去的话，人类的记忆力也可能用人体芯片来代替，那么人类固有的能力恐怕就只剩下“思考能力”了。近年来，科学家们为了能尽快地克服人类老化现象和某种疾病，正在尝试利用人体芯片来增强大脑的思考功能。此举如果成功，留给人类的就只剩下“感情”这个东西了。或许有那么一天，人类的“感情”也会被人体芯片所取代。这样，人类将无法回答这样的问题：“人类到底是什么？”。
　　其实，人体芯片并不是最近才突然冒出来的新鲜概念，关于它的争论也有好几个年头了。早在1998年，英国伦敦雷丁大学的控制论教授布莱恩·沃里克就曾经尝试着把一枚芯片植入他的前臂，看是否能用计算机来跟踪他在学校里位置。如今，“VeriChip”和“数字天使”等人体芯片已经实用化，何时走进人体只是时间问题。媒体认为，除了技术问题，许多可能出现的法律和隐私问题，有可能成为人体芯片技术普及的主要障碍。但是，无论何种障碍，都无法阻止人体芯片进入人体的步伐，人体芯片在人体内“安营扎寨”的日子并不遥远！

应用前景

　　现在正有一批科学家探求在人体植入芯片的可行性，尤其在网络、通讯及生物科技发展一日千里的形势下，人体植入芯片作为医疗或辨识使用，并非遥不可及的梦想。
　　不久前，英国科学家科文·沃维克就身体力行，在自己的手臂上植入一枚硅芯片，当芯片收到无线电波的刺激时，便会送出64位的辨识资料。在他的实验过程中，只要接近实验室大门，芯片就会向实验室的计算机发出无线电讯号，大门、电灯就自动开启，比喊“芝麻开门”还要方便。科学家预言，计算机既然能够接收到人体芯片的讯息，将来也可以透过它来传达思想。譬如当计算机传达同一条讯息给三个不同的人时，三个植入者就会像使用同一家电信服务系统的手机一样，同时接收到系统传来的广告简讯。将来，人类再也用不着带钱包、提款卡、信用卡，只要举起手臂往传感器上一刷，你的身分资料、消费金额就全部记录进计算机里。要是小孩在百货公司里走失了，也不用担心，只要到服务台的终端机前，就可以借助芯片感测，迅速找到他所在的位置。
　　运用在医疗科学与生物科技上，却已经给患者带来了一线曙光。撇开能够大幅降低检测时间的生物芯片不说，美国的研究机构已将生物芯片植入糖尿病人的皮肤中，通过扫描就能显示血糖指数，未来还将延伸到其它的病理监测中。另外，美国哈佛大学和麻省理工学院也正尝试用微型硅芯片帮助盲人恢复视力，研究人员将芯片植入患者眼中，当视网膜中的神经组织受到微型硅芯片刺激时，被植入芯片者就有可能看见光亮点、昏暗的轮廓，甚至英文字母的形状。这项技术也可能应用于瘫痪者，协助他们以意念驱动肢体动作。
　　在台湾，对类似芯片的研发也在进行当中。台湾已经研发出了体积微小的“星云芯片”，它除了可以在体外检测各种疾病，等到技术成熟后还可注射到人体内，侦测出癌细胞或其它病源的位置、集散程度，甚至活动方式。未来还有可能直接透过光或配合磁场导向功能，让星云芯片化身为“微型导弹”，负载治疗用的药物、基因组及抗原，直接命中病源。
　　虽然这些描述多数都还处在研究阶段，但这看似幻想的一切，在不久之后都有可能成为现实。