编译 小西爱吃糖
2016十大新兴科技是由世界经济论坛评选，新兴科技元委员会编撰，其中包括先进科技推广成员《科学美国人》杂志主编Mariette DiChristina。我们相信这十大科技有能力改善我们的生活质量，实现行业转化并保卫我们的星球。十大科技清单也提供了一个机会，让我们可以在这些技术未被广泛采纳前，就可能的人文，社会，经济和环境风险问题展开讨论。
微型模拟让科学家用以前不可能的方式研究生理机制和行为，为药物发展创造机会。
在好莱坞的特效商店外，你不会看见飘在生物实验室里的活人器官。撇开所有在人体外维系器官的技术难题，完整的器官对于移植如此珍贵，以至于不会用于实验。但是很多重要的生物研究和药物测试只有在器官运作时研究器官才有用。一项新技术可以通过在芯片上培育微型的人体器官的功能部分满足这个需要。
2010年，来自哈佛大学维斯研究所的Donald Ingber 开发了首个芯片肺。私立机构很快就着手研究，Emulate生物技术公司和Ingber领导的维斯研究所小组，组成行业以及政府研究人员合作关系的还包括美国国防部先进项目研究局。现在，不同团队都已汇报研制成功的微型模型有肺，肝，肾，心，骨髓以及眼角膜。其他器官还在不断研制出来。
每个芯片器官大概是USB闪存的尺寸，用一种弹性半透明聚合物材料制作。微流管道直径还不到1毫米，衬有目标器官里提取的人体细胞，根据芯片内的复杂模式运行。当养分，血液和测试合成物诸如实验药物被泵进管道，细胞就会复制活体器官的一些重要功能。
芯片的内部可以用来模拟器官组织的特定结构，比如肺里的气泡。管道里的空气可以精确地模拟人体呼吸。同时，含有细菌的血液从其他管道泵入，科学家就可以观察细胞如何应对感染，所有这些对人都毫无风险。该技术允许科学家看到前所未见的生物机制和生理行为。
芯片器官也将推动公司的新药开发。他们模仿人体器官的能力允许对候选药物的更真实和精确的测试。比如说，去年就有一个团队使用芯片模仿内分泌腺分泌荷尔蒙进入血液以此对一种糖尿病药做决定性测试。
其他团队正在探索芯片器官在个人定制药物方面的使用。原则上说，这些芯片器官可以用从病人自身的干细胞构建，然后可以测试找到更容易成功的适合的个人疗法。
我们有理由期望微型器官可以大大减少制药行业对于实验药物进行动物测试的依赖。每年这种测试要牺牲上百万的动物，这一行为也引起的激烈的争议。除了伦理方面，大量浪费动物的测试对理解人体对同一药物如何反应很少提供可靠帮助。而对微型人体器官的测试可能效果更好。
军方和生物防御研究人员看到芯片器官的潜力可以用另一种方式救人。模拟肺，以及其他类似设备，可以实现今后的生化武器和辐射武器测试。现在，由于显而易见的伦理原因还不能实现。
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