漸凍癥的案例
“漸凍癥”患者的福音——連續(xù)流工藝生產(chǎn)依達(dá)拉奉
2017年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)依達(dá)拉奉用于治療肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化（ALS，俗稱“漸凍癥”)患者。因此，當(dāng)前市場對依達(dá)拉奉的需求不斷增加。
傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式是將乙酰乙酸乙酯及苯肼在乙醇中回流得到依達(dá)拉奉粗品，通過重結(jié)晶來提升產(chǎn)物純度。這個方法的缺點是收率低，在進(jìn)行100g規(guī)模的制備過程中發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)報道的雜質(zhì)3~6出現(xiàn)在粗品產(chǎn)物中（如圖1所示），粗品純度只有82.1%，雖然可以通過重結(jié)晶提高產(chǎn)物純度但收率下降很多。
圖1 依達(dá)拉奉合成路線和文獻(xiàn)報道雜質(zhì)（3-6）
近年來有文獻(xiàn)報道采用微波法和超聲波法合成依達(dá)拉奉，收率高，雜質(zhì)少，但工業(yè)化放大有難度。
來自沈陽藥科大學(xué)制藥工程學(xué)院的孫鐵民教授課題組開發(fā)了一種連續(xù)流合成依達(dá)拉奉的新方法。該方法采用兩步連續(xù)反應(yīng)、一次重結(jié)晶的方法，終產(chǎn)品純度可達(dá)99.95%，收率88.4%(較釜式工藝提高6.2個百分點)，產(chǎn)能可達(dá)11.3 kg/d。
與傳統(tǒng)間歇法相比，連續(xù)流通過減少反應(yīng)過程中的水分、氧氣和光照的暴露，最大限度地減少了苯肼的分解，有利于提高產(chǎn)品的純度和收率。
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這樣的黑科技輪椅其實不止幫助了霍金，也能幫助其他許許多多同為“漸凍癥”所苦的患者，或是其他傷病造成行動不便的殘障人士，讓他們擁有更自在的、美好的人生。
“器官芯片”：開啟個性化醫(yī)療時代
基因檢測和治療固然能為個性化醫(yī)療提供基礎(chǔ)，目前也有通過基因檢測發(fā)現(xiàn)癌癥、糖尿病，進(jìn)而采取精準(zhǔn)醫(yī)療手段延緩病情的案例，但是，從基因醫(yī)療的發(fā)展進(jìn)程來看，除少數(shù)疾病外，基因與疾病的關(guān)聯(lián)性難以確定，比如“漸凍癥”（ALS），數(shù)據(jù)顯示，僅有少部分ALS與基因缺陷相關(guān)，而90%的散發(fā)性案例發(fā)病原因仍是未解之謎。
所以，將人體的整個基因程序列入個性化醫(yī)療的參考之列，其實是不太靠譜的。這時，器官芯片的出現(xiàn)給了人們新的參考指標(biāo)。
“器官芯片”這個概念由來已久，在2016年就被達(dá)沃斯論壇列為“十大新興技術(shù)”之一。根據(jù)中國科學(xué)院院刊的說法，器官芯片，指的是一種在芯片上構(gòu)建的器官生理微系統(tǒng)，它以微流控芯片為核心,通過與細(xì)胞生物學(xué)、生物材料和工程學(xué)等多種方法相結(jié)合,可以在體外模擬構(gòu)建包含有多種活體細(xì)胞、功能組織界面、生物流體和機(jī)械力刺激等復(fù)雜因素的組織器官微環(huán)境,，反映人體組織器官的主要結(jié)構(gòu)和功能體征。
簡單來說，就是在體外構(gòu)建一個人體內(nèi)生物學(xué)組織器官的簡化版本，只保留器官功能和人體病理生物學(xué)的特征。“器官芯片”于個性化醫(yī)療的意義在于，將人體化整為零，把對“人體”精確的診斷改換成對“器官”的精確診斷，提供更有效、更有針對性的治療。
通過利用患者來源干細(xì)胞，實現(xiàn)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來源器官模型的工程化構(gòu)建，使個體化的疾病風(fēng)險預(yù)測、藥物藥效評價、毒理評估和預(yù)后分析更加準(zhǔn)確。目前，也有科學(xué)家利用特定病人的干細(xì)胞，構(gòu)建功能性心臟組織，模擬累遺傳性心臟病模型。
除了實現(xiàn)對人類的個性化醫(yī)療，器官芯片還有一個明顯的好處，便是藥物測試。這一點，對動物試驗的改變將是革命性的。
一直以來，人們都是通過動物來試藥，暫且不論用動物做藥物測試是否人道。從實驗準(zhǔn)確性的角度來講，盡管動物與人類共享的基因比例高達(dá)99%，但剩下的1%，仍然會造成極大的變量，從而導(dǎo)致兩個物種之間產(chǎn)生巨大的生理差異。
展開 腦機(jī)接口這門技術(shù)到底有多殘酷？
以及讀取腦部神經(jīng)的運動，幫助漸凍癥患者、阿爾茲海默患者、中風(fēng)患者過上正常人的生活。
可現(xiàn)實遠(yuǎn)沒有想象中那么美好。
要知道人腦的運動是非常復(fù)雜的，整個大腦有850億個神經(jīng)元，我們要如何得知他們都是如何運動的呢？
對大腦進(jìn)行核磁共振記錄、在頭皮貼上電極收集腦電運動，這些采集方式雖然實行起來方便、對使用對象的傷害較少，但效果甚微。僅僅能監(jiān)測到幾萬到幾百萬個神經(jīng)元的運動表現(xiàn)，同時對于運動表現(xiàn)記錄的精細(xì)程度也很低。
這樣就意味著，整個腦機(jī)接口的研究是非常之低效的。舉個例子，如果我們想通過腦機(jī)接口對人腦神經(jīng)元進(jìn)行刺激，讓人產(chǎn)生痛感，前提就要知道哪些神經(jīng)元、進(jìn)行了怎樣的運動才會產(chǎn)生痛感。
以目前我們對大腦和意識的了解，腦機(jī)接口最多只能做到捕捉信號，讓癱瘓患者移動機(jī)械手臂喂自己喝一杯水。而且就這一個簡單的動作還需要大量的練習(xí)，很難達(dá)到人們想象中操控自如的狀態(tài)。更別提科幻電影中通過腦機(jī)接口讓人活在幻想世界了。
腦機(jī)接口研究有多殘酷？這位“科學(xué)怪人”為自己開顱
那是否擁有更高效的腦機(jī)接口方式呢？
顯然是有的，和《黑鏡》中一樣，高效的讀取人腦神經(jīng)元的方式是將設(shè)備植入的人腦中，甚至是植入物越多、植入的越深越好。比如將電極植入到大腦皮層下方，效果就會比將電極植入到大腦白質(zhì)中差一些。
這就意味著，科學(xué)家想要對腦機(jī)接口進(jìn)行研究，就需要將電極插入人類最精細(xì)的器官之中，一個不小心，實驗對象就可能面對著死亡、癱瘓的風(fēng)險。
用人類做實驗風(fēng)險極高、費用昂貴，那么是不是可以用普遍的動物實驗來替代呢？可惜的是，由于腦機(jī)接口研究涉及的并非簡單的生理反應(yīng)，而是意識，即使用猴子來進(jìn)行實驗也并不意味著可以作為適用于人類的樣本。
這個問題并非在最近幾年才出現(xiàn)，而是從八九十年代困擾我們至今。問題嚴(yán)重到什么份上呢？
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用科幻的方式治愈癱瘓，不僅僅是站立行走
以下是智能相對論（aixdlun）分析師顏璇為大家梳理的神經(jīng)旁路建設(shè)大事記——
綜合治愈癱瘓的整個歷程，智能相對論將其分為三個階段，第一個階段是腦機(jī)互動，意識表達(dá)，也就是讓失去說話能力的癱瘓人士比如漸凍癥患者，能夠?qū)崿F(xiàn)用“意念”打字，操作方法主要是通過在大腦中植入電極，捕捉精準(zhǔn)的電信號，并讓電極與計算機(jī)通信，這個階段自1998年始，醫(yī)生在一個不能說話的癱瘓者的大腦中安裝了一個電極，使其通過計算機(jī)實現(xiàn)了與人的交流。
第二個階段則在第一個階段基礎(chǔ)上完成，即腦機(jī)結(jié)合，意識操控。也就是讓癱瘓人士能夠通過自己的意念來操控外接設(shè)備，比如機(jī)械臂等。
這兩個階段的成功都?xì)w功于近年來快速發(fā)展的腦機(jī)接口技術(shù)，人們可以先解碼大腦信號，然后通過計算機(jī)樞紐，讓大腦和外部設(shè)備相連，從而實現(xiàn)意識的表達(dá)以及意識操控機(jī)械。我們在已逝世的偉大科學(xué)家霍金所使用的機(jī)械設(shè)備中也能了解一二。
第三個階段或許更接近癱瘓患者的想象，那就是用自己的雙手重新掌控，用自己的雙足重新行走，即無線網(wǎng)絡(luò)，控制軀干。也就是利用無線發(fā)射器將大腦中神經(jīng)元的信號傳遞到軀干內(nèi)的電刺激器中，使軀干能夠活動。
而讓癱瘓的下肢自己動起來，則是一項關(guān)鍵技術(shù)。人們先后在大鼠、猴子身上做過實驗，讓它們實現(xiàn)了站立和移動，但是，此項技術(shù)還未成熟，還無法運用在人類身上。
科幻地消滅癱瘓要分幾步
即使我們目前的研究已經(jīng)到了第三個階段，但是要更好地幫助癱瘓者康復(fù)還是任重而道遠(yuǎn)。
人們從椅子上起身，走出房間，關(guān)上門……這一系列動作，人們大概連想都不會想它們是如何完成的，但對于科學(xué)家們來說，這些簡單的動作卻有著十分繁雜的信息，這里最大的問題就是大腦解碼，人們的腦電活動就好比是紛雜的信號海洋，科學(xué)家們必須要剔除無數(shù)干擾，才能找到控制下肢活動的關(guān)鍵信號。
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