组织工程研究是继细胞生物学和分子生物学之后21世纪生命科学研究领域重大热点之一，在美国、加拿大、日本和欧盟国家，组织工程的研究和产业化得到迅速发展。据初步估计，到2020年美国组织工程产品市场可达每年180亿美元。美国匹兹堡组织工程中心的研究报告显示，目前世界范围内组织工程产品的市场潜力为每年1000亿美元。我国是一个人口大国，考虑到我国的人口基数以及劳动保护和医疗水平等各种因素，每年由于炎症、溃疡、外伤、烧伤、肿瘤术后及先天性畸形等原因造成的器官缺损与异常的人群非常之大，组织工程产品在我国的需求将远远超过其他国家。根据国内权威机构的研究分析，中国每年烧伤、溃疡病人大约1500万人，其中需要移植皮肤治疗的将近1000万人，市场总容量为3.88亿平方厘米。
巨大的市场潜力为组织工程产业化提供了广阔的市场前景。
人造皮肤医学上称为组织工程皮肤，是采用组织工程原理与方法，在体外制造的一种皮肤替代物。通过获得自体或异体的极少量皮肤组织，将其在体外经过消化、分离、培养，获取的表皮细胞和真皮成纤维细胞，大量扩增，按细胞类型及代数建立不同用途的细胞库，再将表皮细胞、真皮成纤维细胞复合于牛胶原蛋白支架上，重新形成一定形态和功能并具有生命力的活体组织皮肤。通俗地讲，就是只需小指甲盖大小的人类皮肤组织，便可培养出数亿倍的“活性皮肤”。
它不仅具有天然皮肤的双层结构——表皮层和真皮层，而且在色泽、质感、生物相容性上实现了以假乱真，具有接近自身皮肤、免疫排斥反应低、愈合时间快、使用操作方便、减少疤痕形成及制造过程快捷等特征，可直接用于各类皮肤创伤患者。只要把活体的人造皮肤像贴创可贴一样轻松地贴到患者的烧伤部位，半年以后就能长出和自己皮肤一模一样的新皮肤。
7．仿生假手
试想，当某一个人由于运动或某种原因手臂断裂，如果无法进行再植，唯一的办法就是安装一只假手。但是，现在的假手有很大的局限：它们没有灵敏的手指，对压力不能作出相应的反应。这样一个假手安装在人身上，患者无法得心应用。那么，现在的科技能不能做出更好的假手呢？
英国医学家研制出了仿生假手，这种手可以完成真手85％的功能，真可谓以假乱真了。这种仿生假手由患者脖子上的肌肉收缩来控制。假手的人造皮肤下共有30个内置微型传感器。每只假手和真手一样，有5个手指头，每个手指头上各有6个传感器，按每隔2毫米的距离排列组合起来。
除此之外，科研人员还在研制一种神经合成器，一旦研制成功了，仿生假手恐怕不仅仅是以假乱真，说不定还达到了栩栩如生的地步。
只要主人想干的事情，仿生假手就会和真手一样，干净利索地完成任务。
人手有着极其复杂的结构，一个大拇指就可以做出最复杂的动作来。当人的真手捡起一个小物件时，其皮下成千上万的神经末梢就会源源不断地把各种各样的信息反馈给人的大脑，让大脑作出判断，再给手传达新的信息指令，从而使人手能随时地调整，以适应要捡的小物件的特征，最终把它给捡起来。
可是，看似十分轻松随意的动作却让假手无能为力。
因此，仿生学假手的一个重要组成部分就是英国科研小组研制出来的能够对压力做出像真手神经末梢那样反应的微型传感器。这种微型传感器将成为覆盖假手表面的人造皮肤的一个重要组成部分。
仿生假手可以根据人造皮肤表面受到不同的压力通过传感器作出反应。此外，假手的抓力还可以根据不同的使用者而异，每个假手手指都有自己的压力点，因而不会出现其中一个手指碰到了物体，其他手指动作不得不全部停止的尴尬局面。
有了仿生假手，残肢病人的痛苦将会大大减少，他们也能像正常人一样，过上“得心应手”的快乐生活。
8．人工晶状体有什么优点
人的眼睛是个结构复杂的组织，好比是一台昂贵的高级照相机，晶状体就好比是照相机里的镜头，它能起到凸透镜的作用，把射进来的光线聚集起来，在视网膜上形成物体的像，就像是拍照的照片。
可见，晶状体是个很重要的“部件”，一旦少了它，“照相机”就发挥不了作用了。
人眼容易患病，白内障是一种很常见的眼科疾病，一旦患了白内障，晶状体就会变混浊，人无法看清东西，只能模模糊糊地看到一个大致轮廓。那么，患了白内障就只有把混浊的晶状体摘除掉。
只要角膜清亮，玻璃状体、视网膜和视神经等组织没有病变，手术中又不发生严重的并发症，白内障摘除术的效果还是不错的，只需戴一副高度的凸透镜代替摘除的晶状体就可以恢复视力了。但是，人们患白内障不是双眼同时发生的，好多人只有一只眼得病，这只眼睛手术后，需要戴一个凸透镜。可是，由于戴凸透镜的眼睛的视网膜上成的像比另一只正常眼睛要大1/4，看到的东西要近，有的还会出现视野缩小、视物变形的情况，所以，一只眼戴凸透镜并不能使眼睛得到正常的视力。
怎么办呢？人工晶体状可以解决这个问题。人工晶状体镜片直径只有5毫米，厚度才0.5～0.6毫米，用聚甲基丙烯酸甲酯制成，四周有尼龙丝或铂铱合金做的袢。把人工晶体状夹在或缝在虹膜上，也可以缝在晶状体后囊上，使之位于瞳孔的中央，就可以起到凸透镜的作用了。
而且，人工晶状体基本上没有放大率，不会使物体成像一眼大一眼小，这样单眼白内障患者也可以恢复双眼的正常视力了。
当然，人工晶状体也有一些缺点，比如小角膜、青光眼患者、高度近视眼患者等人不适宜做人工晶状体眼内植入术。人工晶状体价格昂贵，手术后还有可能会发生脱落，所以人工晶状体的普及还需要一段时间。
9．电子视觉技术的应用
重见光明是每一位盲人的最大愿望，虽然那些应用超声、红外等新技术装备起来的多功能导盲杖、导盲犬已经大大帮助了盲人，但它们离盲人的愿望仍有一定的距离。他们的第一需要仍然是赋予他们眼睛的功能，让他们能看到这个五彩缤纷的世界，而最新的电子视觉技术则可帮助他们实现这个愿望了。
美国科学家发明了一种使盲人复明的装置，它包括一个系在盲人头部的电极和一个可以产生图像的电脑，只要把电脑配备的一个一立方毫米大小的镜头安放在一个人造眼中，再与一个非常精密的电脑相连就会产生图像，盲人通过这个装置可以看到眼前4米以内的景物。
法国科学家研制出一种盲人使用的“电子视觉眼镜”，能使盲人脑海中反映出如实的声像环境。盲人使用这种眼镜，可以识别周围各种障碍物，诸如楼房的高低、汽车的大小、人的高矮他都能知道，甚至连白天和黑夜、晴天和阴天他也能了解。这个装置的核心是一个装在眼镜框中的微型电子摄像机，它对光线非常敏感，可将物体反射的光线转变为各种不同的声音。盲人戴上这种眼镜走路，通过聆听不同的声音就可以了解周围的情况。
对于由于视网膜损伤而失明的人来说，人造视网膜复合晶片可以使他们重见光明。美国科学家发明的这种晶片由一排排的电极和感光器组成，厚度仅为0.02毫米。把晶片移植在接近视觉神经的视网膜上，感光器就可以透过瞳孔接收到光线和影像，由电极向大脑发出脉冲，从而使盲人复明。
近视眼也可以从电子视觉技术中得到帮助。美国科学家研制的“好视力”电子眼镜便是为近视者增强视力的好帮手。这种眼镜酷似照相机镜头，装有一个微型电脑，能把视觉形象通过电脑聚焦于患者的视网膜上，从而增强视力。
还有一种“弱视增益”电子装置，它是应用微型照相机和电子监视器使弱视者看到清晰的物体，最适合于那些因为糖尿病、青光眼、视网膜黄斑变性而视力下降的患者。
10．电子仿生的极致-“电子人”
可能大多数人对于电子人这个概念还比较陌生，虽然机器人同电子人一样都还没有真正走进大众的生活，但是大家对于机器人还是很熟悉，因为通过电影、电视、动画片，我们还是能经常看到机器人的身影的。那么究竟什么是电子人呢？电子人是人与机器的结合。电子人同机器人相比较而言，电子人乃是受到自动控制的有机体，是以生物人为基础，是人工智能和机器机械能的结合体。这不是一个科幻的概念，英国着名控制论专家凯文·沃里克早在几年前就开始了相关试验。想象一下，在你的身体里植入芯片，通过这块芯片，把你的脑神经活动和体外的电脑连接起来，无论你想做什么，和电脑连接的机械手就会让你心想事成。这犹如科幻般的不可思议的情景，让凯文·沃里克变成了现实。由于他大胆地将电脑芯片植入身体，也因此被称为“世界上第一个电子人”。他断言：“我们人类可以进化成电子人——部分是人，部分是机器。”他认为在未来的世界里，将用红外雷达帮助盲人“看”东西，通过超声波让耳聋的人“听”到声音。他甚至担心，如果人不与机器合二为一的话，人类可能会在未来变成一种较低等的生命体。
11．机器人
相信很多小朋友都收藏了很多心爱的机器人模型，看过《变形金刚》的小朋友可能对英雄的机器人擎天柱带领的机器人车队崇拜不已，并希望有一天能与机器人为伴。没错，机器人总能引起我们的兴趣。
当然我们对于机器人的了解更多的是通过科幻故事、科幻电影。
在电影或科幻故事中，导演或作者为了让作品更精彩，给机器人赋予了很多浪漫的色彩，正义、英勇无畏、人类的朋友、地球的卫士……下面将带领大家走近电影和故事之外的机器人。
实际上，机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务更多的是协助或取代人类的工作，例如生产业、建筑业，或危险的工作。它可以说是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。目前它在工业、医学、农业甚至军事等诸多领域中均有重要的用途。
机器人能力的评价标准包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通性、通用性或空间占有性等；物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等。因此，可以说机器人是具有生物功能的空间三维坐标机器。
我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。
在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中，人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点，人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器，如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。对不同任务和特殊环境的适应性，也是机器人与一般自动化装备的重要区别。
这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的形状，更加符合各种不同应用领域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增强，从而为我国机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。
人向机器人进化要经历三个阶段。第一个阶段是人类首先发明了比较简单的能植入脑内的记忆芯片。这个时候，人类只是尝试着安装这些芯片，使人的记忆力大为提高。但主要的思维部分还是靠人脑，属于人的部分还是占主要的。所以这个阶段可称之为主人-机器人阶段；第二个阶段，能协助人脑思维的芯片被制造出来了，它就像现在计算机的中央处理器，但它还不能完全取代人脑，人在思考时，只是配合着芯片进行思维。
人类此时依靠思维芯片进行思维，思维的速度更加快速，思维的程度也更加复杂。这时候芯片的作用和人脑的作用是相辅相成的，所以这个阶段可称之为半人-半机器人阶段。第三个阶段，所有属于人脑的奥秘已经全部被解开，人类必将很快研发出运算速度更快的芯片来代替人脑，也就是人将全部进化成机器人，这个阶段应该称作机器人阶段了。
第二节高新科技及先进器械对人体健康的促进作用
1．测出你的心跳——心电扫描仪
当你到医院检查身体健康状况时，经常会做一种叫“心电图”的检查，这种设备叫做“心电扫描仪”。它的功能就是将你心脏活动时产生的生物电以可视的波形记录下来，根据波形来判断心脏的健康状况。
在第一章中已经向大家介绍过，人是带电体，带有生物电。一个活细胞，不论是兴奋的状态，还是安静的状态，它们都不断地发生电荷的变化，科学家将这种现象称为“生物电现象”。
既然细胞中存在着上述电位的变化，医生们便可以用极为精密的仪器将它测量出来。此外，还由于在病理的情况下所产生的点变化与正常时不同，因此医生们可以从中看出由细胞构成的器官是否存在着某种疾病。
