一個世紀以來，醫療科學的發展突飛猛進

　　創新發明與科學研究向來密不可分，沒有大量的技術創新做支持，醫療研究將寸步難行。當然，每一個醫療創新的榜單都是暫時的。隨著治療方法、檢測手段和設備儀器的不斷改進，這個榜單永遠不會完結。

　　為了凸顯人類如今的成就，我們有必要簡單回顧一下早期社會的醫療狀況。史上最早的醫學創新手段之一就是環鉆術。這種手術需要在顱骨上鉆一個洞，然后釋放出妖魔，來為大腦“減輕壓力”。這種手術曾經非常流行，在歐洲、阿塞拜疆、中國、西伯利亞和美洲大陸都有考古文物證明。事實上，在上千例新石器時期的頭骨中，有5-10%都有環鉆術的痕跡。

　　在那時，這種原始的手術很有可能被認為是有效且非常前沿的技術，好在后來其他的療法讓環鉆術漸漸淡出了歷史舞臺。

　　后來，麻醉術出現了。如今每一個曾經做過手術的人都應該感謝Joseph Priestley。因為他先提出了“不同氣體成分”的概念，這才會有后來化學家Humphrey Davy首先發現氧化亞氮的麻醉功能。可惜的是，麻醉技術直到1829年Davy去世幾十年后才開始得到廣泛應用。

　　再往后，Alexander Fleming于1928年偶然發現盤尼西林的故事，經常被人們視為醫學領域歷史性的進步。Fleming的發現奠定了現代抗生素的產生，并因此讓無數被細菌感染的患者，免受截肢甚至死亡的痛苦。

　　類似的例子不勝枚舉。而為了本文中的榜單，我們聯系了這幾個月來采訪過的科學家和醫學專業人士，問他們腦海中醫療領域最令他們印象深刻的發明是什么，以及他們為什么會這樣認為。

　　以下是我們評選的結果，不分先后：

　　1. 基因編輯

　　Garry Laverty博士和他的團隊在愛爾蘭的貝爾法斯特女王大學藥學院，最近發明了一種含肽的膠，這種膠有可能抵抗超級菌的感染。Laverty博士認為，這項發明的亮點在于CRISPR(clustered regularly-interspaced short palindromic repeats)基因編輯系統。在這項技術問世之前，修改基因是一個十分繁瑣的工作。

　　過去十分耗費時間和金錢的基因修飾，如今可以快捷便利地完成。CRISPR對此的影響不可忽視。《自然》雜志曾說：“CRISPR是生物醫學研究快速發展的主要原因。”Laverty告訴記者：“這項技術近幾年才開始應用于實際研究，由于它比傳統的基因重組方法快很多，CRISPR可能成為推動基因療法研發的重要因素。”

　　這項技術由細菌抵抗病毒感染的機制衍生而來，在Cas9酶的催化下完成。Cas9在向導RNA的引導下與目標基因結合，然后敲除或插入目標序列。這樣一系列實驗做完大概只需要30美元，相比之下，以前動輒幾千美元的實驗技術真是效率太低了。

　　Laverty博士對CRISPR技術的期待很高；他希望總有一天這項技術能讓我們“通過敲除有害基因序列來徹底根除遺傳病……它可以插入已編輯好的序列，或出去有害的片段，因此有潛力使編輯任意人類基因變成可能。”這在分子生物學領域絕對可以說是一場革命。Laverty博士還說：“隨著更深入的研究，它也許能治療基因水平的疾病，包括艾滋病、癌癥和傳染病……未來，CRISPR將使我們自己的細胞變成生產藥的工廠。”

　　2. 床邊測序（霓虹DNA矢量圖）

　　床邊測序儀將會拯救全球的很多生命

　　第二位受訪者同樣關注基因領域。來自美國北卡羅來納州杜罕市的Ephraim L. Tsalik是杜克大學醫學院的助理教授。他正在參與設計實驗以區分病毒和細菌引發的疾病的工作。

　　Tsalik選擇了床邊測序，即越過實驗室里長時間的檢測程序，用一個可手持的儀器實時讀取樣品組織里的DNA序列。這種儀器將有很多用處，從醫生辦公室到叢林深處都會需要它。

　　床邊測序儀將快速收集大量病人的詳細信息。治病細菌或病毒將很容易被發現，這就減少了不必要的抗生素用量。對于像艾滋病這樣的疾病，病毒劑量可以立刻確定，并據此調整治療方案。

　　Tsalik告訴記者：“隨著個性化醫療和精準醫療的發展，方便護理病人的檢測方法將顯現出重大價值。”

　　3. 心臟起搏器

　　澳大利亞墨爾本大學的Thomas Oxley博士目前在研究一款仿生學腦植入體，來幫助癱瘓的病人用意念控制一個機器人外骨骼。他選擇的醫療發明是心臟起搏器。

　　首例安裝心臟起搏器的病人比發明者和他的醫生活得還要久

　　簡單來說，心臟起搏器就是利用電擊來調節心率的醫療儀器。他們用于防止竇房結（心臟起搏點）的頻率過低，或者心臟內部電路阻斷。

　　Oxley博士稱心臟起搏器是“非常接近生物原型的醫療儀器”，而且“領先于當時的科技水平”。世界上第一個可植入體內的心臟起搏器由瑞典索爾納卡羅林斯卡醫學院的Rune Elmqvist在1958年設計，?ke Senning植入。Arne Larsson是世界上首位接受心臟起搏器植入的病人；他后來又接受了26個不同的心臟起搏器。Larsson于2001年去世，享年86歲，比上述兩位發明者和外科醫生活得還要久。

　　4. 診斷納米傳感器

　　美國馬薩諸塞州波士頓東北大學的Thomas J. Webster博士正在開展很多發明項目的研究工作；其中一項就是令人期待的合成免疫細胞。

　　Webster博士選擇的是可植入納米傳感器——可植入病人身體并長期存留的微小植入體。它在未來的某一天將從病人的細胞內部作出診斷。

　　傳感器由碳納米管構成，能用作潛在疾病的早期預警系統。不僅如此，將來它們還能在病發前進行治療，病人甚至還不知道自己得了病。它靠收集多種疾病的化學信號，可以在癥狀出現前發出警報。很多疾病的癥狀要到發病很久以后才能顯現出來——如胰腺癌。只有早些發現疾病，才有更大的幾率戰勝病魔。

　　Webster博士對于科技帶來的“醫療領域的巨大進步”有很深的印象。他還說，“現在我們更多看到的是醫藥領域的小幅改進，而我們真正需要的是革命性的思想。” Webster博士的一部分工作是，如何用納米傳感器對抗由細菌感染導致，并具有抗藥性的不可透生物膜。他告訴記者：“我們已經開發出一些能穿透并殺死這些生物膜的納米粒子，讓健康的組織重新長出來。”

　　納米級的微粒很難觀察到。單層碳納米管的直徑是頭發的100000分之一。這樣微小的體積讓納米微粒能夠在細胞水平自由穿梭；同時，這也讓它們非常難以控制，這正是納米技術的研究重點。納米技術在未來，必將有舉足輕重的作用。

　　5. 人造耳蝸

　　最后，我們有幸邀請到明尼蘇達大學的Michael McAlpine教授。他專攻3D打印及其在醫療方面的應用。他最近制作了一個3D打印的骨架，引導受傷后的感覺神經和運動神經再生。

　　McAlpine教授選擇的是耳蝸植入體。這項技術由Graeme Clark教授30多年前發明，迄今已改變了世界各地上千人的生活。McAlpine教授說：“這個儀器是最早將電子產品與人體結合的概念之一，最然極為簡單低調，卻在幫助失聰病人恢復聽力的過程中起著至關重要的作用。”

　　現在，全世界已有超過350000例人造耳蝸植入聾人或聽力嚴重損傷的人體內。據人造耳蝸的發明者Clark教授說，這個儀器險些不能面世。他說：“我當時飽受非議，并被人說成是‘小丑Clark’。但我心意已決，一定要堅持完成它。我現在非常高興我堅持下來了。我無法想象任何技術能如此深遠地改變這么多人的生活。”

　　人造耳蝸與直接放大聲音的助聽器不同，它繞過受損的耳朵，直接刺激聽覺神經。盡管人造耳蝸的聽覺和自然聽覺有所不同，但它讓病人能夠更從容地體驗身邊的世界，并重新，甚至第一次享受自然地與人對話。

　　討論到這里，雖然我們提到的發明只是科學歷史的冰山一角，但他的寬度和廣度讓我們知道，從環鉆術的盛行到現在，我們已經有了如此大的進步。無疑，未來先進的醫療手段會更加令人不可思議。

　　最后，援引已故發明家和科幻作家Arthur C. Clarke的一句話來結束，最合適不過了：

　　“足夠超前的科技與魔術無異。”