什么樣的芯片才配被博物館永久收藏？

今年早些時候，現(xiàn)代藝術(shù)博物館設(shè)計(jì)和建筑的高級館長 Paola Antonelli 給博物館的永久收藏品中增加了一個有趣的東西。這是一個透明的塑料芯片，和一個普通的U盤差不多大，它有可能很快改變科學(xué)家開發(fā)和測試挽救生命的藥品的方式。

雷鋒網(wǎng)了解到，這款芯片名為Organs-On-Chips(器官芯片)，它的準(zhǔn)確定義也正如其名：一個微型芯片中嵌入了中空的微流體管，流體管里面排列著人體細(xì)胞，通過它空氣、養(yǎng)分、血液和感染的細(xì)菌都可以被輸送過來。

這類芯片的制造和英特爾公司制造計(jì)算機(jī)大腦采用了同樣的方式。但是，Organs-On-Chips 并不是要通過硅來移動電子，而是要推動微量的化學(xué)物質(zhì)通過肺、腸、肝、腎和心臟細(xì)胞。芯片就是要模仿完整器官的結(jié)構(gòu)和功能，使它成為一個很好的藥物測試平臺。最終的目標(biāo)是減少對動物試驗(yàn)對象的依賴，減少開發(fā)藥物的時間和成本。

去年，美國哈佛大學(xué)Wyss研究院生物啟發(fā)工程的研究人員，成立了一家名為Emulate的公司，這家公司現(xiàn)在正與美國強(qiáng)生公司在這一方面共同合作，主要用于臨床前試驗(yàn)測試。強(qiáng)生公司目前正致力于整合Emulate的芯片至其研究和發(fā)展計(jì)劃中。

當(dāng)哈佛研發(fā)團(tuán)隊(duì)在2010年首次公布其芯片上的發(fā)現(xiàn)時，該研究還是純粹的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)在，五年后，它不僅被納入到了全球最重要的設(shè)計(jì)收藏館中，它也被評為年度最佳設(shè)計(jì)。每年，倫敦設(shè)計(jì)博物館都會評選出一個年度最佳項(xiàng)目。

一塊兼具美學(xué)的芯片

可以肯定的是， Organs-On-Chips 是美學(xué)上十分閃耀的一款產(chǎn)品。Antonelli 最近表示，人造生物學(xué)中最激動人心的領(lǐng)域就是設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出來的芯片可以作為設(shè)計(jì)創(chuàng)新的一個縮影。就像一個生物系統(tǒng)，芯片的形式?jīng)Q定了它的功能，其形式無疑是美麗的。但是，這并不是故事的結(jié)束。Wyss研究院的生物工程學(xué)家 Donald Ingber 表示：“大多數(shù)人認(rèn)為，形式應(yīng)該服從于功能，但它卻與生物學(xué)相反，其實(shí)，這是不公平的。這是一個動態(tài)關(guān)系。”一個生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)勢必會影響它的工作方式，但 Ingber表示，設(shè)計(jì)原理是雙向的。“如果你想要改變功能，你其實(shí)是可以通過調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)達(dá)成。”

在這么微小的尺度上工作就要求了任務(wù)的精度。芯片有效地取代了器官的三維結(jié)構(gòu)——腎臟的腎小管、肺的肺泡、肝臟的血管與組織襯里微流體通道。該芯片是半透明的聚合物，其中包裹很多管道，使科學(xué)家能在微觀器官上看到器官內(nèi)部發(fā)生了什么。原型也可連接在一起形成全身的器官網(wǎng)絡(luò)。

Organs-On-Chips 涵蓋最基本的設(shè)計(jì)原則：效率。最大的簡化設(shè)計(jì)，讓其盡量減少任何系統(tǒng)以產(chǎn)生最大的影響。就像越來越多的研究人員都明白好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，需要一個易于理解的好設(shè)計(jì)。

兩個原則是完全不能分開的，實(shí)際上，設(shè)計(jì)貫穿每一個領(lǐng)域。

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