撰文╱歐戴、翻譯╱林慧珍
創新1
無痛微針頭
一種幾乎看不見的「微針頭」，開創了無痛注射與無痛驗血的新時代。無論是接上注射器還是藥物貼片，微針頭都能不碰觸神經末梢，而避免造成疼痛。
目前已有許多微針頭注射器及貼片可應用於疫苗施打過程，針對糖尿病、癌症及神經性疼痛的治療應用正在進行臨床試驗。由於這類裝置能把藥物直接注入表皮或真皮，因此與仰賴皮膚擴散作用的傳統皮膚貼片相比，遞送藥物的效果更好。
若把微針頭與生物感測器連接，這些感測器可在數分鐘內直接測量各種能呈現健康或生病狀態的生物標記，例如葡萄糖、膽固醇、酒精、藥物副產物或免疫細胞。
微針頭並非毫無缺點。需要施用大劑量時，微針頭就顯不足；並不是所有藥物都能通過微針頭遞送，也不是所有生物標記都能透過微針頭採樣。儘管如此，可以預期，這些無痛針頭將大幅擴展藥物遞送及檢測上的應用，且隨著研究人員發展出用於其他器官的方法，未來將出現更多新用途。
創新2
光催化劑能減碳
許多與健康和便利生活密切相關的化學物質，製造過程需要化石燃料，石油提煉量與二氧化碳排放量因此增加，進而加劇氣候變遷。現在，一項新技術運用陽光分解無用的二氧化碳，成為人類生活所需的化學物質；一方面以二氧化碳當成原料，另一方面，製造過程的能源來自陽光而非化石燃料，從兩方面減少了二氧化碳排放。
近年來，研究人員開發出新型光催化劑，可破壞二氧化碳中碳和氧之間異常強韌的雙鍵。這是「太陽能精煉廠」運轉最重要的第一步，跨出之後就能以二氧化碳製造有用的化合物，進而製造出可用於包括合成藥物、清潔劑、肥料和紡織品生產的原料。未來幾年，新創或其他公司必定會進一步開發以陽光轉化二氧化碳、再生產成化學物質的技術，並且把技術轉移至產業界。化工產業把無用的二氧化碳轉化成有用的產品，將可朝真正無廢棄物的循環經濟邁進，協助實現負排放的目標。
創新3
虛擬病人
每天似乎都會出現一些新的演算法，使電腦診斷疾病的準確性更上一層樓，電腦即將取代醫師的預言可能即將實現。假如可以用電腦代替患者本尊，又會如何呢？
例如在新冠病毒疫苗臨床試驗的某些階段當中，用虛擬病人來取代真實人體，將可能加速疫苗開發，進而減緩大流行。同樣地，藉由虛擬病人也可及早淘汰沒有效用的候選疫苗，因而大幅降低臨床試驗成本，並避免在活生生的受試者身上進行測試。
上述所舉例子是所謂「電腦模擬醫學」（in silico medicine，在虛擬的器官或人體系統上測試藥物及療法，以預測真實人體對治療的反應）的部份好處。在可預見的將來，後期臨床試驗還是需要真實的病患，但用電腦模擬將使研究人員得以快速進行初期的安全性及有效性評估，並降低成本，大幅減少臨床試驗所需的受試人數。
創新4
空間運算
80多歲的瑪莎坐著輪椅還能自理生活。她家裡的每樣物品都有數位登錄，操控這些物品的感測器和裝置都能連上網際網路。當瑪莎從臥室到廚房時，燈會自動打開，室內氣溫也隨之調節。一旦她到達廚房，餐桌會自行移開，讓她容易行駛到冰箱和爐子前方。如果她就寢時不慎跌倒，家具會移動到周邊支撐她，警訊也會自動發送給她的兒子和當地照護機構。
空間運算（spatial computing）是這段虛構情節的核心，即實體和數位世界整合過程的嶄新一步。這項技術具備虛擬實境和擴增實境應用程式的所有功能：把透過雲端互相連結的物件數位化、整合感測器和馬達，及以數位方式反映真實世界。當人們在實體或數位世界中移動時，由電腦負責協調，記錄並操控物件的移動和互動。不久後，空間運算將把許多領域中人與機器以及機器與機器的互動帶到新層次，包括工業、醫療照護、運輸和家中。
創新5
數位醫師
大量正在使用的App已能自動偵測人們的精神及身體疾病，甚至直接施以治療。這類App通稱數位醫療，能提升傳統醫療服務，也可在醫療保健資源受限下支援患者，而新冠肺炎疫情更使這類需求增加。
隨著疫情爆發，已有數十種用於偵測憂鬱症及提供諮商服務的App 問世。此外，全球各地的醫院及政府機構都部署了不同型式的微軟保健機器人服務，如此一來，那些因為出現咳嗽及發燒症狀而擔心不已的人們便可與機器人對談，這些機器人會詢問症狀，並根據人工智慧分析來描述可能病因，或啟動遠距醫療會議讓醫師進行評估。截至2020年4月底，這些機器人已回覆了超過兩億次相關查詢。（上篇，本文為摘錄）
原文出自《好讀周報》601期
