(照片提供／科學人)

重大變革往往出自非常簡單的創意。當年，一位叫做賈伯斯的年輕發明家因為想讓「沒有用過電腦，也不特別想擁有電腦的人們」體驗電腦的能力，帶領了我們脫離難以掌握的大型主機和一長串指令，邁向使用起來輕鬆愉快的麥金塔和iPhone。他的點子從此改變了我們跟科技的關係。

還有哪些簡單但極富革命性的創意還在實驗室裡，等著一炮而紅的時機來臨？這次我們精選了10項新科技，並介紹這些科技的內涵，以及它們可能如何改造世界。這些新科技包括運算方式跟人類思維相同的電腦、能在加油站充電的電池、以巨量資料製成的「水晶球」。你也可以說，這次的報導是我們向簡單創意的強大力量致敬。

健康監測器不離身

智慧手機能隨時監控生命跡象，一有問題立即發出警訊。

【撰文／史沃波達（Elizabeth Svoboda）】

大多數人胸絞痛或發現可疑腫塊時會立刻求醫，但等這些跡象出現才看醫生，往往為時已晚，時時監控才能即早發現症狀，而手機正可派上用場。健康掃描系統能持續從手機取得資料流，有助於早點發現症狀，避免延誤診斷；行動裝置還能幫助醫護人員在病情惡化且醫療成本變高之前，找出問題並有效治療。這種隨時待命的預警系統，理論上可降低慢性疾病75%的醫療費用，並能預防百萬件健康危機，延長病患的壽命。

現在手機市場上充斥著各種與健康有關的應用程式，雖然大多是噱頭，但有幾個出色的系統真的能幫助使用者控制慢性病或盡早發現警訊。例如AliveCor的iPhone心電圖，可能在2012年初取得美國食品及藥物管理局（FDA）許可，它是一個塑膠手機外殼，背面有兩條金屬電極，只要使用者兩手握住電話或將它緊貼胸前，即可記錄心跳節律，並將即時的心電圖資料告知使用者，或傳輸給家人、醫生，警告他們是否有心律不整的狀況。開發這套裝置的生醫工程專家艾伯特（David Albert）說：「它不僅能提供預警，還省下了傳統心電圖儀器的相關花費。」法國Withings公司則開發了同樣能與iPhone相容的血壓計，使用者戴上光滑的白色袖套，30秒內，手機螢幕上即顯示出血壓讀值，讀值不正常時還會出現警告標誌。

另外由WellDoc醫療保健公司開發的糖尿病管理系統（DiabetesManager），已獲得FDA核准，患者可輸入各種即時數據到手機內，像是血糖值、攝取了多少碳水化合物及服用的糖尿病藥物，軟體在分析所有因子後，會提出如何讓血糖維持在健康範圍內的建議，例如注射胰島素或吃點東西。2011年9月發表的臨床試驗結果顯示，糖尿病管理系統的使用者長期葡萄糖控制明顯較佳。

這些新系統都是互相獨立的，而且許多仍在開發中。無線通訊健康專家說，它們代表行動健康監測系統的時代已經開始，未來這些系統將合作無間，讓使用者和他們的醫生在各項數據支持下通盤了解健康狀況。斯克里普斯轉化科學研究所所長托波爾（Eric Topol）說：「只要按下電話的一個按鍵，然後說：『我要看現在的生命跡象』即可，這在技術上是可行的。」

目前開發者最大的障礙是感測技術。傳統偵測血糖的方法需刺穿皮膚，而且沒有人願意走到哪裡身上都貼著電極或穿戴著血壓計袖套，但不久後我們將有更方便的替代品，日本科學家最近就開發了可監測血糖的注射型螢光纖維。托波爾說，未來各式各樣的奈米粒子科技感測器能與智慧型手機連接，提供更可靠的生命跡象監測系統，最吸引人的是，它們還能偵測抗體等疾病標記。舉例來說，感測器可偵測腫瘤標記，然後立刻將警訊送到行動裝置，讓病患可選擇接受預防性化療，杜絕癌細胞侵害的機會。此外，當行動健康監測器變得越簡單，也越能吸引消費者。2010年一項調查顯示，40%的美國人願意每個月付費訂購行動裝置的服務，將他們血壓、血糖或心跳數據傳送給醫生。

無線生命科學聯盟副總裁桑尼爾（Paul Sonnier）指出，如果健康監測系統能納入遺傳分析，那麼就更容易盡早解決健康問題。例如帶有易罹患糖尿病或癌症基因的病患，可戴著隱藏式感測器，只要體內有任何異常發展，感測器即可送訊號到手機。托波爾說：「你可以在胰島細胞首度遭到攻擊或第一個癌細胞出現前，先裝上嵌入式奈米感測器。」如果行動健康監測系統真的能發揮效果，將是隨時待命的哨兵，在人們還不知道身陷危險前保護他們。

學人腦思考的晶片

類神經電腦將輕鬆解決

難倒傳統電腦的所有任務。

【撰文／敏斯（Christopher Mims）】

微晶片架構設計師莫達（Dharmendra S. Modha）的團隊，也許是世上唯一包括了精神科醫師的。此舉並非為了維護工程師的心理健康，而是他的合作對象──由五所大學及IBM五個實驗室所組成的聯盟，正在研發一種模仿神經元運作的微晶片。

他們稱之為「認知計算」，2011年8月首度發表研究成果：兩顆各由256個人工神經元組成的微晶片。現在這些晶片只能在乒乓遊戲中擊敗對手，或走出簡單的迷宮，然而他們有個野心勃勃的最終目標：把人腦的神經計算功能放進小小的矽晶片中。這個由美國國防高等研究計畫署資助的計畫稱為SyNAPSE，正在研發擁有100億個神經元和100兆個突觸的微處理器，約相當於人的大腦半球的規模，預計體積不超過兩公升，耗電相當於10個100瓦的燈泡。

※延伸閱讀：
‧數學是發明還是發現？

【完整內容請見《科學人》2012年第119期1月號】