《可植入設(shè)備漸流行》原文閱讀

　?、倏芍踩朐O(shè)備是指需要通過(guò)手術(shù)植入人體或動(dòng)物體內(nèi)的電子設(shè)備，例如：心臟起搏器、人工耳蝸、腦神經(jīng)刺激器、動(dòng)物標(biāo)簽等?？芍踩朐O(shè)備主要由傳感器、微型芯片和精密機(jī)械部件等組合而成。

　?、谂c普通消費(fèi)電子類(lèi)產(chǎn)品不同，可植入設(shè)備一旦出現(xiàn)故障和危險(xiǎn)，只能通過(guò)手術(shù)取出更換。一些可植入設(shè)備，例如人工耳蝸，植入后會(huì)和人體組織結(jié)合在一起，所以是不易更換的。因此，可植入設(shè)備在整個(gè)生命周期內(nèi)都不能出現(xiàn)故障，所以對(duì)可靠性、安全性有極高的要求。核心的微控制芯片除了具備所要求的基本功能外，還需要采用各種安全加固技術(shù)，保證硬件的安全性和可靠性以及軟件的穩(wěn)定性。這樣的芯片一般不會(huì)采用市場(chǎng)上通用的商用微處理器，而是需要專(zhuān)門(mén)研發(fā)定制，這對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求非常高。

　?、勰壳?，可植入設(shè)備主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，是生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的前沿高端產(chǎn)品。例如摩托羅拉公司研發(fā)的“電子紋身”，由超薄電極、傳感器、無(wú)線(xiàn)電源、電子元件和通信系統(tǒng)組成。這款產(chǎn)品目前可測(cè)量佩戴者的心率、血壓、皮膚的溫度等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這些指標(biāo)有助于專(zhuān)業(yè)研究人員跟蹤佩戴者的健康情況。

　?、艿聡?guó)弗萊堡大學(xué)的研究人員也研發(fā)了一款微型設(shè)備。這款設(shè)備包裹在迷走神經(jīng)周?chē)ㄟ^(guò)刺激頸部神經(jīng)這一區(qū)域來(lái)刺激血壓的變化，從而達(dá)到降低血壓的效果。

　?、荽送?，大家熟悉的心臟起搏器、腦神經(jīng)刺激器(也稱(chēng)為腦起搏器，用于治療帕金森綜合癥或其他運(yùn)動(dòng)障礙，治療腦部病變等)、人工耳蝸等，均已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)生活中普遍應(yīng)用。能恢復(fù)失明病患視力的視網(wǎng)膜植入設(shè)備等也紛紛揭開(kāi)神秘面紗……

　?、薏贿^(guò)，可植入設(shè)備的價(jià)值還遠(yuǎn)不止于此，不僅在醫(yī)療領(lǐng)域，它在提升人類(lèi)對(duì)外部世界感知能力層面也發(fā)揮著舉重若輕的作用。比如，“讓你不迷路”的“左撇子”指南針就是可植入設(shè)備重要的應(yīng)用之一。這款名為“左撇子”的指南針的工作原理是：將一個(gè)超微型指南針?lè)馊胍粔K硅套內(nèi)，套上一個(gè)圓形的鈦合金外殼，隨后將其植入人體皮膚下。與此同時(shí)，一個(gè)超薄的細(xì)須露在套外，當(dāng)使用者面朝北方時(shí)，這一細(xì)須便會(huì)被激活，輕微刺激皮膚以便感知方向。

　　⑦未來(lái)，我們甚至可能把手機(jī)嵌入牙齒，這就可以讓你和你的手機(jī)形影不離，不必再飽受遺忘或丟失手機(jī)的煩惱了。2002年，麻省理工大學(xué)歐洲媒體實(shí)驗(yàn)室把微型手機(jī)植入人的臼齒模型中，它能收到電臺(tái)和便攜式電話(huà)的數(shù)字信號(hào)。依照設(shè)計(jì)，人的顎骨將被轉(zhuǎn)化為天線(xiàn)，而整個(gè)頭顱成為信號(hào)的接收裝置。雖然牙齒的模型只是在倫敦科學(xué)博物館展出過(guò)，而且目前也未投入使用，但如此大膽的設(shè)想足以吸引人們的眼球了。

　?、嘟?jīng)過(guò)多年的研究，業(yè)界專(zhuān)家普遍認(rèn)為可植入設(shè)備是可行的，“但由于外科手術(shù)水平和個(gè)體差異的影響，對(duì)于植入式電子設(shè)備，任何醫(yī)療設(shè)備都不能保證100%的安全”。據(jù)中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)用芯片設(shè)計(jì)室的專(zhuān)家們介紹，可植入設(shè)備是一個(gè)多學(xué)科交叉的研究領(lǐng)域，涉及到生物醫(yī)學(xué)工程、微電子學(xué)、醫(yī)學(xué)等，各方面的專(zhuān)家需要通力解決芯片體積大、電池壽命短、生物相容性以及免疫排斥反應(yīng)等問(wèn)題。不過(guò)，可以明確指出的是，“在正常使用范圍和安全期限內(nèi)，可植入設(shè)備是很安全的”。

　?、犰趴岬目芍踩朐O(shè)備雖然從不同層面為人們的生活提供了便利，但是可植入技術(shù)的推廣還面臨著一系列的問(wèn)題。制約其發(fā)展的關(guān)鍵難題——充電問(wèn)題，就足以令可植入設(shè)備看似明朗的發(fā)展前景蒙上一絲陰影。要廣泛地使用這項(xiàng)技術(shù)，亟需研制出能夠?qū)⑷梭w能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾娫醇案呖萍夹酒?，使之能夠和遠(yuǎn)距離設(shè)備交互數(shù)據(jù)。

　?、馔瑫r(shí)，可植入設(shè)備還有一個(gè)最令人擔(dān)心的問(wèn)題，就是植入電極長(zhǎng)期刺激周?chē)?xì)胞組織導(dǎo)致細(xì)胞組織改變，從而導(dǎo)致電極與周?chē)M織的信號(hào)傳遞出現(xiàn)問(wèn)題，甚至?xí)绊懙饺梭w的健康。這個(gè)問(wèn)題必須得到妥善解決。

　　盡管面臨重重困難，可植入設(shè)備的發(fā)展前景依舊光明。從提高生活質(zhì)量以及人機(jī)交互的效率和便利性出發(fā)，可植入設(shè)備在未來(lái)的應(yīng)用前景十分廣闊。隨著相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，可植入設(shè)備必將有更自由的發(fā)展空間，在未來(lái)走得更遠(yuǎn)。

　　《可植入設(shè)備漸流行》閱讀習(xí)題

　　11.用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言概括選文①-②段所說(shuō)明的內(nèi)容。(3分)

　　12.選文②段中加點(diǎn)的詞“一般”能否去掉，為什么?(3分)

　　13.讀③-⑧段，說(shuō)說(shuō)目前可植入設(shè)備主要有哪兩方面用途，需要解決哪些安全問(wèn)題?(3分)

　　14.選文⑥段主要運(yùn)用了哪種說(shuō)明方法，有什么作用?(3分)

　　15.讀選文⑨-段，選出不符合文意的一項(xiàng)(2分)

　　A.充電問(wèn)題是目前影響可植入設(shè)備大面積推過(guò)的阻礙。

　　B.目前亟需研制出能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)變?yōu)槿梭w能量的電源及高科技芯片，來(lái)促進(jìn)可植入設(shè)備的廣泛應(yīng)用。

　　C.可植入設(shè)備的植入電極長(zhǎng)期刺激周?chē)?xì)胞組織，導(dǎo)致電極與周?chē)M織的信號(hào)傳遞出現(xiàn)問(wèn)題，甚至?xí)绊懭梭w的健康。

　　D.從提高生活質(zhì)量以及人機(jī)交互的效率和便利性出發(fā)，可植入設(shè)備在未來(lái)的應(yīng)用前景十分廣闊。

　　《可植入設(shè)備漸流行》參考答案

　　11.可植入設(shè)備的定義、組成及其特點(diǎn)(與普通電子產(chǎn)品的不同之處或?qū)煽啃?、安全性的要?。

　　12.不能，“一般”指通常情況，起修飾和限制作用(1分)，在這里指可植入設(shè)備核心的微控制芯片，通常情況不會(huì)采用市場(chǎng)上通用的商用微處理器，而是需要專(zhuān)門(mén)研發(fā)定制，但不排除特殊情況(1分)，若去掉后就過(guò)于絕對(duì)，與事實(shí)不符，這正體現(xiàn)了說(shuō)明文語(yǔ)言的準(zhǔn)確、嚴(yán)明的特點(diǎn)(1分)

　　13.應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，提升人類(lèi)對(duì)外部世界感知能力(2分)，需要解決芯片體積大、電池壽命短、生物相容性以及免疫排斥反應(yīng)等問(wèn)題(1分)。

　　14.舉例子(1分)，列舉了可植入設(shè)備重要的應(yīng)用之一，即“讓你不迷路”的“左撇子”指南針工作原理，具體說(shuō)明了可植入設(shè)備在提升人體對(duì)外世界感知能力層面也發(fā)揮著舉重若輕的作用(2分)。

　　15.B

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