現(xiàn)在研究人員開始解決“纖維化”挑戰(zhàn)。例如,，2016年,，麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了新方法，可以使植入物對(duì)免疫系統(tǒng)不可見,。在生產(chǎn)和篩選了數(shù)百種材料后，研究人員確定了一種名為藻酸鹽的凝膠化學(xué)物質(zhì),，它在人體中有很長(zhǎng)的安全使用歷史,。當(dāng)他們將這種凝膠中的胰島細(xì)胞植入糖尿病小鼠體內(nèi)時(shí)，它們會(huì)立即釋放胰島素,，以應(yīng)對(duì)血糖水平的變化,，在6個(gè)月的研究過程中成功控制了血糖水平，未見纖維化,。在另一項(xiàng)研究中,，研究人員后來報(bào)告說，在巨噬細(xì)胞上阻斷一個(gè)特定的分子可以抑制瘢痕形成,，巨噬細(xì)胞是重要的纖維化免疫細(xì)胞,，添加這種阻滯劑可以進(jìn)一步提高植入物的存活率。

現(xiàn)在已經(jīng)有公司專門開發(fā)封裝細(xì)胞療法,。其中Sigilon Therapeutics公司正在推進(jìn)麻省理工學(xué)院開發(fā)的用于糖尿病,、血友病等代謝紊亂疾病的治療技術(shù)。美國(guó)禮來制藥公司(Eli Lilly)正與Sigilon合作開展糖尿病研究。此外,，Semma Therapeutics公司也在使用自己的技術(shù)關(guān)注糖尿病,，Neurotech Pharmaceuticals公司在青光眼和各種以視網(wǎng)膜變性為特征的眼部疾病的臨床試驗(yàn)中植入了植入物，Living Cell Technologies公司則在進(jìn)行帕金森氏癥植入物的臨床試驗(yàn),，并正在開發(fā)其他神經(jīng)退行性疾病的治療方法,。

如今，被整合到膠囊中的細(xì)胞是從動(dòng)物或人類尸體中提取的,，或者是從人類干細(xì)胞中提取的,。將來，植入性細(xì)胞療法可能會(huì)包含更廣泛的細(xì)胞類型,，包括通過合成生物技術(shù)改造而成的細(xì)胞,，這些生物技術(shù)可以重組細(xì)胞的遺傳基因，使其執(zhí)行新的功能,，比如控制特定藥物分子按需釋放到組織中,。封裝細(xì)胞療法的安全性和有效性都沒有在大型臨床試驗(yàn)中得到證實(shí)，但這些跡象令人鼓舞,。

6.人造肉

想象一下,，你咬下多汁牛肉漢堡的感覺，而它卻是在不殺死動(dòng)物的情況下制作而成的,。利用實(shí)驗(yàn)室里的細(xì)胞培育出來的肉正在把這種設(shè)想變成現(xiàn)實(shí),。多家初創(chuàng)企業(yè)正在開發(fā)實(shí)驗(yàn)室培育的牛肉、豬肉,、家禽和海鮮,，其中包括Mosa Meat、Memphis Meats,、SuperMeat以及Finless Foods等公司,。這個(gè)領(lǐng)域正在吸引大量資金。例如,，在2017年,，Memphis Meats從比爾·蓋茨(Bill Gates)和農(nóng)業(yè)公司Cargill處獲得了1700萬美元投資。

如果被廣泛采用,，人造肉可以消除許多殘忍的,、不道德的屠殺動(dòng)物的行為。它還可以減少肉類生產(chǎn)的可觀環(huán)境成本,。只需要生產(chǎn)和維持培養(yǎng)的細(xì)胞,，而不需要從出生起就維持整個(gè)生物體。這種肉是先從動(dòng)物身上提取肌肉樣本制成的,。技術(shù)人員從組織中收集干細(xì)胞,，讓它們進(jìn)行增殖,，并且分化成原始纖維，然后膨脹成肌肉組織,。Mosa Meat公司說,，從一頭牛身上提取的一份組織樣本可以產(chǎn)生足夠多的肌肉組織。

許多初創(chuàng)企業(yè)表示,，它們預(yù)計(jì)未來幾年將有產(chǎn)品出售,。但是，人造肉要想在商業(yè)上可行,，就必須克服許多障礙,，包括成本和味道。2013年,，當(dāng)記者們看到人造肉制作的漢堡時(shí),，肉餅的制作成本超過30萬美元，而且過于干燥(因?yàn)橹咎?,。自那以后,，費(fèi)用已經(jīng)大幅下降。Memphis Meats今年報(bào)告稱,，113克重的絞碎人造牛肉價(jià)格約為600美元,。考慮到這一趨勢(shì),，人造肉可能在幾年內(nèi)成為傳統(tǒng)肉類的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,。更加注意質(zhì)地，并補(bǔ)充其他成分可以解決口味問題,。

為了獲得市場(chǎng)的批準(zhǔn),，人造肉必須被證明是安全的。雖然沒有理由認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的肉類會(huì)對(duì)健康造成危害,，但FDA直到現(xiàn)在才開始考慮如何對(duì)其進(jìn)行監(jiān)管,。與此同時(shí)，傳統(tǒng)的肉類生產(chǎn)商正在反擊,，他們辯稱人造肉根本不是肉類，不應(yīng)該被貼上肉類標(biāo)簽,。調(diào)查顯示,，公眾對(duì)食用人造肉興趣不大。盡管面臨這些挑戰(zhàn),，人造肉公司仍在穩(wěn)步前進(jìn),。如果他們能成功地制造出價(jià)格實(shí)惠、口味純正的產(chǎn)品,，人造肉就能使我們的日常飲食習(xí)慣更加符合倫理和環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展標(biāo)準(zhǔn),。

7.電休克療法

電休克療法在醫(yī)學(xué)上有著悠久的歷史,，比如心臟起搏器、耳蝸植入和帕金森病的大腦深層刺激,。其中一種治療方法將變得更加多樣化,，顯著改善對(duì)多種疾病的治療。它包括向迷走神經(jīng)傳遞信號(hào),，將腦干的脈沖發(fā)送給大多數(shù)器官,，然后再返回。迷走神經(jīng)刺激(VNS)的新用途已經(jīng)成為可能,，部分原因是范因斯坦醫(yī)學(xué)研究院的凱文·特蕾西(Kevin Tracey)等人的研究表明,，迷走神經(jīng)釋放出有助于調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的化學(xué)物質(zhì)。例如,，在脾臟釋放的特定神經(jīng)遞質(zhì),，就會(huì)使全身炎癥的免疫細(xì)胞安靜下來。

這些研究結(jié)果表明,，VNS可能對(duì)自身免疫和炎癥條件等電信號(hào)紊亂的疾病有益,。對(duì)于那些患有這些疾病的患者來說，這可能是個(gè)福音,，因?yàn)楝F(xiàn)有的藥物常常會(huì)失效或?qū)е聡?yán)重的副作用,。VNS可能更容易耐受，因?yàn)樗饔糜谔囟ǖ纳窠?jīng),，而藥物通常在全身傳播,，會(huì)潛在地?cái)_亂治療目標(biāo)以外的組織。

迄今為止,，有關(guān)炎癥相關(guān)應(yīng)用的研究令人鼓舞,。由SetPoint Medical公司開發(fā)的VNS設(shè)備在早期的人體試驗(yàn)中已經(jīng)證明是安全的，用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和克羅恩病(Crohn’s),。目前正在對(duì)這兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行更多的試驗(yàn),。電休克療法也被用于治療其他具有炎癥成分的疾病，如心血管疾病,、代謝失調(diào)和癡呆,，以及狼瘡等自身免疫性疾病。在這種疾病中,，迷走神經(jīng)本身變得不活躍,。

防止移植組織的免疫排斥是另一項(xiàng)潛在應(yīng)用。大多數(shù)迷走神經(jīng)刺激器,，包括SetPoint的設(shè)備和那些已經(jīng)用于治療癲癇和抑郁癥的設(shè)備,，都屬于植入物。醫(yī)生通常把這個(gè)裝置放在鎖骨下的皮膚下面,。植入物的導(dǎo)線纏繞在迷走神經(jīng)的一個(gè)分支上,，并以預(yù)設(shè)的間隔向它傳送電脈沖,，頻率和其他性能通過外部磁棒編程控制。如今的植入物直徑約為1.5英寸,，但隨著時(shí)間的推移,，預(yù)計(jì)會(huì)變得更小，可編程性更強(qiáng),。

旨在緩解叢集性頭痛和偏頭痛的無創(chuàng)手持式迷走神經(jīng)刺激器最近也獲得了FDA的批準(zhǔn),，盡管尚不清楚迷走神經(jīng)刺激究竟是如何幫助這些癥狀的。這種手持設(shè)備通過頸部皮膚或耳朵向神經(jīng)傳遞溫和的電刺激,。迷走神經(jīng)并不是唯一一個(gè)被新型電療法治療的目標(biāo),。在2017年底，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了一種非植入裝置,，可以通過耳后皮膚向顱枕神經(jīng)和枕神經(jīng)的分支發(fā)送信號(hào),，從而緩解阿片類藥物的戒斷反應(yīng)。在73名阿片類藥物戒斷患者癥狀嚴(yán)重程度降低31%或更高之后,，該設(shè)備獲得了FDA的認(rèn)可,。

植入物和手術(shù)的成本可能會(huì)阻礙VNS療法的廣泛應(yīng)用，但隨著該技術(shù)的侵入性降低,，這一問題應(yīng)該會(huì)得到緩解,。但成本并不是唯一的挑戰(zhàn)。研究人員仍然需要了解更多關(guān)于迷走神經(jīng)刺激在每種情況下是如何產(chǎn)生效果的,，以及如何最好地確定個(gè)體患者的最佳刺激模式,。此外，他們還需要研究迷走神經(jīng)的脈沖是否會(huì)以不受歡迎的方式影響周圍的神經(jīng),。然而,，隨著更多的研究和試驗(yàn)檢驗(yàn)其機(jī)制和效果，VNS和其他的電子療法最終可能更好地治療廣泛的慢性疾病,，潛在地減少數(shù)百萬患者的用藥需求,。

8.基因驅(qū)動(dòng)

可以永久性地改變某個(gè)種群甚至整個(gè)物種特征的基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)正在迅速進(jìn)步。所謂基因驅(qū)動(dòng)是指基因元素從父母?jìng)鹘o后代的數(shù)量異常高,，從而在種群中迅速傳播,。基因驅(qū)動(dòng)是自然發(fā)生的,，但也可以被改造,，這樣做在很多方面對(duì)人類來說都是一種恩惠。這項(xiàng)技術(shù)有潛力阻止昆蟲傳播瘧疾和其他可怕的感染,，通過改造攻擊植物的害蟲提高作物產(chǎn)量，使珊瑚對(duì)環(huán)境壓力產(chǎn)生抵抗力,，并防止入侵植物和動(dòng)物破壞生態(tài)系統(tǒng),。

然而,，研究人員深切地意識(shí)到，改變甚至消滅某個(gè)物種可能會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的后果,。作為回應(yīng),，他們正在制定規(guī)則來管理基因驅(qū)動(dòng)被從實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和更廣泛的使用中。幾十年來,，研究人員一直在考慮如何利用基因驅(qū)動(dòng)來對(duì)抗疾病和其他問題,。近年來，CRISPR基因編輯技術(shù)的引入使得將遺傳物質(zhì)插入染色體上的特定位置變得更加容易,，從而推動(dòng)了這項(xiàng)研究的快速發(fā)展,。

2015年，幾篇論文報(bào)道了基于CRISPR的基因驅(qū)動(dòng)在酵母,、果蠅和蚊子中的成功傳播,。一項(xiàng)演示通過蚊子種群驅(qū)動(dòng)了對(duì)瘧原蟲的抗性基因，理論上這應(yīng)該會(huì)限制瘧原蟲的傳播,。另一項(xiàng)研究干擾了另一種蚊子的雌性生殖能力,。今年，一種CRISPR基因驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在老鼠身上進(jìn)行了試驗(yàn),，試圖操縱它們的皮毛顏色,。這種方法只對(duì)雌性有效。即便如此,，研究結(jié)果也支持了這樣一種可能性,，即這項(xiàng)技術(shù)可能有助于消滅或改變侵入性小鼠或其他哺乳動(dòng)物的種群，這些種群會(huì)威脅到農(nóng)作物,、野生動(dòng)物或傳播疾病,。

美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)充滿熱情，它投入了1億美元用于基因驅(qū)動(dòng)研究,，旨在對(duì)抗蚊子傳播的疾病和入侵嚙齒類動(dòng)物,。比爾和梅林達(dá)·蓋茨基金會(huì)(Bill & Melinda Gates Foundation)也向一個(gè)研究瘧疾基因驅(qū)動(dòng)的研究財(cái)團(tuán)投資了7500萬美元。盡管前景光明,，但基因驅(qū)動(dòng)還是引起了很多擔(dān)憂,。它們會(huì)無意中跳到其他野生物種并破壞它們嗎？從生態(tài)系統(tǒng)中淘汰選定物種的風(fēng)險(xiǎn)是什么,？惡毒勢(shì)力會(huì)不會(huì)把基因驅(qū)動(dòng)當(dāng)作武器來干擾農(nóng)業(yè),？