人體晶元

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更新時間: 2013-09-04

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人體晶元不是個新鮮概念,早在1998年,倫敦雷丁大學的控制學教授布萊恩·沃里克就曾經試著把一枚晶元植入前臂,看是否能用計算機來跟蹤自己的位置。真正的晶元植入技術最早用在跟蹤寵物和家畜上,後來逐漸應用到一些特殊領域,比如在墨西哥律師總部工作的200多人都被植入了晶元,用以監控他們對某些機密文件的接觸。那麼人體晶元到底是什麼呢?其實,人體晶元是一個很小的晶元,可以很容易地植入人體皮膚的下面,上面記錄著個人的資料。用特定的機器就可以顯示裡面的內容。是一種利用無線射頻識別技術開發出來的可以植入人體的晶元,裡面裝有晶元、天線和信息發射裝置,對應身體之外不同的接收裝置。這一技術已有幾十年發展史。

人體晶元人體晶元
人體晶元不是個新鮮概念,早在1998年,倫敦雷丁大學的控制學教授布萊恩·沃里克就曾經試著把一枚晶元植入前臂,看是否能用計算機來跟蹤自己的位置。真正的晶元植入技術最早用在跟蹤寵物和家畜上,後來逐漸應用到一些特殊領域,比如在墨西哥律師總部工作的200多人都被植入了晶元,用以監控他們對某些機密文件的接觸。那麼人體晶元到底是什麼呢?其實,人體晶元是一個很小的晶元,可以很容易地植入人體皮膚的下面,上面記錄著個人的資料。用特定的機器就可以顯示裡面的內容。是一種利用無線射頻識別技術開發出來的可以植入人體的晶元,裡面裝有晶元、天線和信息發射裝置,對應身體之外不同的接收裝置。這一技術已有幾十年發展史。

人體晶元 -簡介

人體晶元是一個很小的晶元,可以很容易地植入人體皮膚的下面,上面記錄著個人的資料。用特定的機器就可以顯示裡面的內容。實際上它是一種利用無線射頻識別技術開發出來的可以植入人體的晶元,裡面裝有晶元、天線和信息發射裝置,對應身體之外不同的接收裝置。這一技術已有幾十年發展史。 

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你是否願意在身體里植入晶元,遙控你的家居電器,並讓另一個「晶元人」接收你的思想?清晨,你從夢中醒來,想打開電視,不用尋找遙控器,只需對電視揮揮手,電視就會自動打開;吃過早飯,去上班,不必再帶鑰匙,回家時只需對門揮揮手,門也自動為你打開。這些聽起來匪夷所思的事情將來很可能成為現實,實現這一切,只需在你的身體內植入一枚晶元。

20世紀是人類現代化文明突飛猛進的一個世紀。在21世紀初回首這個世紀發生的許多事情,仍然會覺得不可思議。無論是誰,在20世紀剛開始的時候也想不到人們可以通過一個看不見的電子網路(Internet)發送電子信件,不但不用郵票,而且即使相隔萬里,送達也只需幾分鐘甚至幾秒鐘的時間。類似的不可思議還有很多,比如信用卡代替現金進行消費,無線電話不但可以隨身攜帶而且可以全球連通等等。在這許多讓上個世紀初的人們不可思議的技術中,包括了這樣的一種技術:人體晶元技術,英文叫做VeriChip。
   
綜合分析,人體晶元產生有以下幾個技術背景的支持:
   
1、微電子技術發展迅速,已經相當成熟。
   
從1946年第一台電子計算機問世時的18000個電子管、30噸左右的重量,到今天功能比第一台計算機高出無數倍然而僅僅只有一個不到手掌大小的CPU集成電路晶元,人類製造微型大規模集成電路的能力越來越高超,而這些微型晶元所能實現的功能也越來越大。正是微電子技術的發展和支持,才使得人體晶元植入人體從夢想成為現實。
   
2、數字碼掃描和識別技術。
   
通用產品碼技術說名字可能會覺得比較陌生,但是在生活中早已隨處可見。現在幾乎所有的商品包裝上都會有條形碼存在,以用來通過自動結賬收銀機來計算顧客購買商品的價格。條形碼的原理在於不同的商品有不同形狀粗細和不同間距的條碼,從而使得這種商品具有全球唯一性的一個標識。商店或者超市可以實現根據這個標識將實際的商品價格輸入計算機管理系統,而自動結賬收銀機就根據這個價格的記錄來將有條形碼商品的價格一個個的讀取出來。
   
在這個技術進行討論的時候,即有人提出過是否可以讓所有的商品帶有微量的不足以對人類造成傷害的放射性物質,根據放射量的大小不同來判斷不同商品的價格。這是一個近乎瘋狂的想法,因為放射性物質無論如何都會引起人們對核物質的恐懼心理,而且終日處在放射性射線的包圍中畢竟不是一個理想的環境。但是,從這個想法可以看出人們希望有一個比條形碼更「主動」一些的技術,從而可以讓人們通過它發出的一些信號(如放射射線等)來檢測它的存在並用於識別。
   
可以看出,人們對於類似於人體晶元的產品的追求,其實很早之前就已經存在了。
   
3、電子計算機在各方面得到廣泛的應用。
   
電子計算的普及,表現在生活的各個方面。銀行系統的存取款都早已經實現電腦控制,消費的時候人們無需再攜帶現金,用電腦交易的信用卡就可以應付一切。車票、機票、船票等等都已經採用電腦售票系統。類似的應用如此之多,以至於很難想象一個大城市如果所有電腦在一天時間內死機整個城市系統會變成什麼模樣。用電腦進行身份識別的應用,早已經有許多方法,只不過形式不同而已,比如說身份證用條形碼標識,通過手紋或者眼睛、聲音來辨別身份等等。在這種情形之下,人體晶元這種不僅可以進行身份鑒別,還可以記錄一些詳細信息的裝置自然相對更具有了吸引力。利用計算機以及Internet網路,人體晶元可以更容易的完成個體定位以及身份識別等功能。
   
4、人造器官的植入技術逐步發展。
   
隨著醫學的發達,人類已經掌握了許多醫療手段。器官移植甚至已經不局限於用人類本身的器官進行手術,而是可以使用人工裝置如心臟起搏器等植入體內替代正常人類器官的功能。這種技術的成熟,使得植入人類晶元的小手術成為不值一提的小兒科。當然,目前投入試驗的人體晶元一大目的就是監測植入心臟起搏器等人造器官的病人的身體情況等信息。
   
5、人們對植入式身份識別裝置的需求很高。
   
911事件發生的時候,許多援救人員在搶救出的傷員胳膊上塗寫一些信息以辨別傷者身份以及一些基本的傷情等等。
   
同樣的,美國的每個士兵脖子中都掛有一個銅牌,其上刻有名字、職務、軍隊番號以及個人血型等常規信息。這些信息在作戰中將會對負傷的士兵有極重要的作用。
   
除了這些突發事件和軍隊等特殊團體以外,還有對走失兒童、病人以及寵物的辨認尋找等要求也需要植入式識別裝置。一般來說,人們往往通過讓兒童、病人或者寵物穿戴有一些標識信息的飾物或者服裝來作為識別的線索。但是首先這是一種被動識別方式,除非找到攜帶者,否則是不可能得到這些信息的。其次,如果攜帶者本身將飾物或者服裝丟棄的話,這些識別裝置就再也無法起到任何作用。
   
而植入式裝置可以避免無意的遺忘或者丟失,並且可以提供主動的信息,以後隨著技術發展甚至可以隨時報告攜帶者的身體情況。這顯然是一個很吸引人的產品。設想一下,以後出門不用攜帶任何物品如錢包、提款卡、信用卡等等,只要舉起手臂往感測器上一刷,你的身份資料、銀行賬號信息以及消費金額就全部記錄進計算機中完成交易。即使小孩在百貨公司里走失,也只需到服務台的終端機前,利用晶元感測裝置,迅速找到他所在的樓層及位置。這種生活,將是多麼便捷和愜意。

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其實關於人體晶元的研究在全世界已經有好多個年頭了。最早的時候,人們將晶元植入動物體內,用來鑒別它們的身份。1998年,倫敦雷丁大學的控制論教授布萊恩·沃里克曾經嘗試著把一枚晶元植入自己的前臂,看看是否能通過電腦跟蹤自己的位置。

雅各布一家即將植入的晶元是由美國佛羅里達州的應用數據公司製造的,名叫「verichip」。這種晶元呈米粒狀,長約12毫米,上面記錄著一些個人信息。晶元可以對外發射無線電信號,當附近的儀器對其進行掃描時,晶元就會在儀器上顯示出數據。把這個數據連接到電腦上,就可以獲取更多有關攜帶晶元者的個人信息。這聽起來有點像科幻小說,但它的確是真的,雅各布一家已經作好了充分準備。

雅各布一家是最早提出接受植入晶元的志願者。德瑞克·雅各布今年14歲。去年,當他從電視上看見介紹人體晶元的節目后,就被它迷住了。在他的軟磨硬泡下,德瑞克的父親傑弗瑞嚮應用數據公司提出了申請。

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隨著人體晶元技術的不斷改進,越來越多的人對它產生興趣。英國一位科學家正試驗在自己體內植入晶元,並通過它把自己手臂上的神經和電腦連接起來。電腦不但可以記錄下手部神經的運動,還可以發出指令讓手臂活動。這個試驗一旦成功,將給癱瘓病人帶來活動的希望。可有人擔心這樣做會使人「變」成機械人。

雖然人體晶元可能給人們帶來種種好處,但有人提出,這項技術還存在著一些技術和倫理上的障礙。應用數據公司的「Verichip」是一種「無源晶元」,只有當附近的儀器對它進行掃描時,它才能產生出信息。萬一病人被送往急救的醫院沒有讀取數據的掃描儀,人體晶元豈不是失去了效用。

另外,晶元的能量來源也是個問題。設計者們將不得不研究出一種專用的能量裝置,可以為晶元源源不斷地提供能量,而且這種裝置也必須小得可以嵌入皮膚下面。更重要的是,晶元還必須十分敏感,能夠接收來自幾千英里之外的衛星發出的定位信號。
除了技術問題,人們還對人體晶元可能造成的個人[color=Red]隱私問題[/color]提出質疑。有人提出,晶元對於找到自己深愛的家人的確很有幫助。但如果一個孩子被犯罪分子跟蹤的話,後果就不堪設想了。當你的體內也裝著一塊晶元的時候,誰又能保證你不會受到別人的跟蹤呢?人們擔心,一旦人們可以隨意暗中掌握他人的行蹤,犯罪率也可能會增加。

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美國科幻影片《X檔案》中有這樣一段劇情:女主角史卡利被外星人綁架,當她被釋放之後,身體外觀看不出絲毫異樣,但她卻無法通過聯邦調查局的金屬探測安檢。原來,外星人在她後頸植入了微型電腦晶元。

隨著信息技術的飛速發展,將晶元植入人體這種以住人們只能在科幻電影中看到的情節已不再是夢想。日前,位於美國弗羅里達州的應用數據公司(Applied Digital Solutions)宣稱,公司將在今年推出一種可植入人體的晶元產品。這種叫「VeriChip」的晶元呈米粒狀,長12mm,上面可記錄各種各樣的信息,將其植入人體皮下就會有很多的用途。今年2月,應用數據公司向美國食品及藥品管理局(FDA)提出了將VeriChip晶元用於人體實驗的申請,估計將於今年6月前後得到批准。目前,人體實驗的準備工作正在緊鑼密鼓的進行,已經有近百人在公司登記,希望能加入VeriChip晶元實驗的志願者行列。經過精心篩選,來自美國弗羅里達州的萊斯莉·雅克布夫婦和他們的兒子一家三口成為VeriChip晶元實驗的候選人。 雖然應用數據公司可為VeriChip設定各種各樣的用途,但是對於雅克布這個受試家庭而言,VeriChip則是將家庭成員的醫療及健康數據記錄到這個晶元上,然後植入家庭成員的體內。在發生意外的情況下,醫生就可以用掃描儀讀取晶元中的數據,以便採取合適的治療和搶救措施。

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VeriChip雖然讓人感到神通廣大,但它僅僅是一個開始。近日,美國應用數據公司展示了一種名為「數字天使」(DigitalAngel)的新型晶元模型。這款比一枚硬幣還要小巧晶元,表面上像人們平常的裝飾品,但它卻能夠植入人體內,監控佩帶者的身體狀況,並可通過衛星系統準確定位佩帶者目前所處的位置。「數字天使」的獨特之處在於:它不僅可以利用全球衛星定位系統(GPS),準確定位佩帶者的位置;而且還可通過聯網的電腦或無線通訊設備發出緊急求救信號,並收集有關佩帶者身體機能狀況的各種數據。例如,當患者心臟病突發時,晶元會觸發一個微小的GPS收發器,後者將患者所處的準確位置及身體狀況信息發送到地面接收站。接著,一個分離的微型發送機將通過移動通訊網路尋求救援。研究者認為,晶元植入技術的應用前景十分廣闊,人體內植入晶元后,人們可以藉助體內的晶元直接與計算機進行交流,實現多種計算機操作。此外,晶元植入體內將使殘疾人能夠更好地工作以及料理自己的生活。

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人體晶元 -作用

科學家們研製的這種超微型晶元現在雖說還不能像好萊塢電影或者科幻小說中那樣替代人的思維和記憶,但能耐也相當大:不僅可以根據晶元攜帶者身份的數據信號用來辨別身份,還可保存重要的醫療信息,因此可以用來尋找走失的老年痴呆症病人或是小孩,對監控病情也有益處。目前應用數據公司還正在開發一種更為精密的晶元,它可以接收衛星發出的全球定位坐標,因此無論晶元攜帶者身在何處,都可以傳回方位信息。此外,晶元植入體內將使殘疾人能夠更好地工作以及料理自己的生活。如果把這項技術運用到軍事中,那麼指揮官們絕對能做到調兵遣將於千里之外,並且非常準確。
  
那麼人體晶元又是怎樣工作的?人體晶元植入人體的晶元實際上是一個集中了各種晶元的合成體。其中包括一個用以監測人體溫度和心跳速度的生物醫學感測器,一個用以接收來自衛星的信息及向監測中心發送數據資料的微型無線電接收發送裝置,而維持這塊晶元正常運作所消耗的能量將通過高科技獲得,例如從人體內的熱量轉化而來。掌上掃描器這是醫護人員配備的特製的無線電話裝置,醫護人員通過接收來自監測中心的信息而隨時鎖定被監測人的位置。一旦被監測人發病,醫護人員可以通過這一裝置從被監測人體內晶元的記憶系統中迅速獲知病人的身份、其對哪一種藥物過敏及以前是否有過類似的發病記錄。全球定位系統該衛星群包括有24個全球定位系統(GPS)衛星組成,這些衛星不斷向地面輸送精確的時間信號,這些信號被人體內的微型接收晶元接收后,該晶元通過對比每個衛星所發出的信號之間的差異來精確計算出被監測人的位置,其誤差通常只在數米之間。監測中心監測中心負責監視每個被監測的人體晶元發送的數據信息,由中心內的電腦將這些數據繪成一張淺白易懂的定點陣圖,然後把這張定點陣圖通過網際網路發送出去,只有那些有權知道被監測人情況的人才能通過聯網電腦看到這張定點陣圖,並隨時了解到被監測人的位置和健康狀況。

 

人體晶元 -應用領域

計劃進行人體試驗的人體晶元從實現的功能上來說並沒有太大的吸引力。無論如何,它僅僅是一個被動的(passive)信息源,在沒有掃描設備的前提下,它就失去了任何的意義。就如最近Applied Digital Solution公司宣稱它將分發掃描設備到醫院和流動醫務所,但是,要真的實現這個目標,至少得有人體晶元產品的大規模使用為前提。否則,單靠一個公司是不可能負擔起為全美醫院提供設備的經費的。因為在沒有大量病人植入人體晶元的情況下,醫院很難說會主動購買這種掃描設備。
   
所以,ADS公司一直在強調人體晶元未來的應用前景。他們強調最多的就是前面提到過的數字天使技術與人體晶元技術的結合。如果數字天使裝置真的可以小型化到足以植入人的皮膚之下,那麼人體晶元就具有了很誘人的應用價值。
   
首先我們來看看數字天使的原理。數字天使目前是一種類似於手錶的外帶晶元系統。它與目前人體晶元的主要區別在於它屬於主動型的數據源,因為它具有持續的能源可保證晶元時刻接受GPS系統衛星的定位信號,從而可以讓衛星定位系統(GPS)偵測到攜帶者所在位置等信息。並且在危急的時刻,還可以通過類似手機通訊的方式利用中轉站及時發出相應的求救信號,通過24小時接收信號的服務公司得到相應的救助。
   
數字天使主要監視四種情況:
   
1、緊急情況呼救:一般是突發性事件或者疾病處理。
   
2、跌倒求救:對於一些病人來說,跌倒有時會是很嚴重的事情。
   
3、走出警戒區報警:針對某些沒有判斷能力的病人、兒童甚至寵物,這是防止他們走失的重要手段。
   
4、電池不足警告:可以及時提醒更換電池。

可以看出,數字天使的功能還是很有用的,但是外帶式的缺點就是可能忘記攜帶或者中途丟失,如果可以在人體晶元上實現上述功能,將是很理想的事情。但將這種技術應用到人體晶元上有以下幾大難點:
   
1、能源問題:由於體內裝置無法像體外那樣方便的更換能源,所以必須為植入人體的人體晶元提供一種真正的持續能源或者有效的蓄電裝置。
   
2、GPS信號問題:要全天候接收GPS定位系統衛星發出的信號,要求晶元必須有足夠的靈敏度,而植入人體內部的晶元能達到這個要求嗎?
   
3、裝置的小型化問題:如今的數字天使體積還是很大的,並不適合植入人體。
   
未來的人體晶元系統至少需要一個集合了各種功能的人體晶元,包括可以監測體溫、心跳以及各種緊急情況等等;還要有掌上掃描設備,以讀取晶元中的病史、過敏史或者其它如身份信息、銀行賬號信息等等;另外還需要GPS全球定位系統以及信號監測中心等機構。
   
而未來的晶元的應用則可能會出現在以下幾個方面:
   
1、醫療領域:提供病史、過敏史等信息,突發情況發生時可以及時根據實際情況進行處理,避免診斷失誤;實現人體健康狀況的監測,及時將情況報告醫院等救護單位;監視體內移植器官的工作情況等等。
   
2、安全領域:存儲身份信息,因為人體晶元集成度很高,仿造很難實現,所以可以達到很高的安全性。這可以用來進行核工業以及國防安全部門的安全檢查等等。進一步考慮甚至可以用來作為一個國家的身份證明——當然這是基督教信奉者堅決抵制的事情。
   
3、經濟領域:銀行賬戶存取,市場交易等等經濟行為都可以用人體晶元和相應的讀寫裝置來實現。或許有一天你真的可以不再攜帶任何現金和信用卡就可以上街購物了。
   
4、防止犯罪:在有被綁架危險的人身上植入人體晶元,可以時刻監測該攜帶者的行動路線,從而減少被綁架的危險。但是這個用途並不很理想,因為綁架者完全可以將人體晶元從體內取出從而使得警方失去線索。所以要想真的減少綁架事件,還需要在如何防止人體晶元被他人取出等方面有所突破。

 

人體晶元 -技術障礙

在短期內,我們還不能指望這些植入人體的小小的晶元能夠讓世界變得更加安全。除了要耐心等待FDA的批准之外,這項技術目前還有幾個難以克服的障礙。

首先是技術上的問題。許多人體晶元的設計,比如應用數據公司的VeriChip,是一種「無源晶元」(passivechip),也就是說平時他功能的發揮不需要能量,他只是一個信號的載體,只有當附近的儀器對它進行掃描的時候它才能產生出信息。但是未來的「有源晶元」(activechip),比如新一代的「數字天使」,可以隨時向外界發出信息。這就意味著設計者們將不得不研究出一種專用的能量裝置,可以為晶元源源不斷地提供能量,而且這種裝置也必須小得可以嵌入皮膚下面。

另一個障礙,就是必須研製出一種微型的GPS(即全球衛星定位系統)接收晶元,它不僅要能夠植入皮下,更重要的是,它必須非常敏感,能夠接收來自千里之外的衛星發出的定位信號。 人體晶元要想得到真正的普及,就必須有更為獨特的用途。因為畢竟是植入人體內部,所以如果不是「絕對需求」的話,大多數人對他是不會感興趣的。實際上,美國應用數據公司正在探討人體晶元未來各種應用的可行性。在巴西和哥倫比亞等恐怖組織經常進行綁架的國家,容易成為綁架目標的政治家和富翁們就準備在自己的體內植入人體晶元。因為利用全球衛星定位系統能夠捕捉到人體晶元發出的信號,警察就可以找到被綁架人員所處的位置,然後設法將其營救。 但是,需求最高的當屬疑難病症的治療。比如,現在倍受大家關注的最新帕金森病療法,就是在大腦的特定部位埋入電極,由外部向大腦發送電子信號,就可以使患者的身體停止抖動。

 

人體晶元 -倫理爭議

美國應用數據公司即將進行人體晶元實驗的消息公布后,立即招來非議。人權組織擔心此舉會「侵犯個人隱私」。因為植入了該晶元的人無論走到哪裡,都會受到GPS系統的監視,其個人的行蹤就會被泄露出去。宗教團體則反對說:「此舉將威脅人的尊嚴」,而且「機械侵犯了神的領域」。如果象VeriChip一樣任人體晶元繼續發展下去的話,人類的記憶力也可能用人體晶元來代替,那麼人類固有的能力恐怕就只剩下「思考能力」了。近年來,科學家們為了能儘快地克服人類老化現象和某種疾病,正在嘗試利用人體晶元來增強大腦的思考功能。此舉如果成功,留給人類的就只剩下「感情」這個東西了。或許有那麼一天,人類的「感情」也會被人體晶元所取代。這樣,人類將無法回答這樣的問題:「人類到底是什麼?」。

其實,人體晶元並不是最近才突然冒出來的新鮮概念,關於它的爭論也有好幾個年頭了。早在1998年,英國倫敦雷丁大學的控制論教授布萊恩·沃里克就曾經嘗試著把一枚晶元植入他的前臂,看是否能用計算機來跟蹤他在學校里位置。如今,「VeriChip」和「數字天使」等人體晶元已經實用化,何時走進人體只是時間問題。媒體認為,除了技術問題,許多可能出現的法律和隱私問題,有可能成為人體晶元技術普及的主要障礙。但是,無論何種障礙,都無法阻止人體晶元進入人體的步伐,人體晶元在人體內「安營紮寨」的日子並不遙遠! 

 

人體晶元 -參考資料

http://news.xinhuanet.com/st/2002-03/28/content_334518.htm
http://news.vnet.cn/info/57/254078.html
http://www.soft-hr.cn/view_hr.asp?id=79518&;type=11


 

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