导语:用患(huàn)者自己的细胞(bāo)和生物材料(liào)“打(dǎ)印(yìn)”了世界上第一个 3D 血管化心脏,这是第一次有人成功设计和“打印”了充满细(xì)胞(bāo)、血管、心室的完整心脏。
智东西11月14日消息,昨晚,全球(qiú)首个智慧生活(huó)创想者大(dà)奖(jiǎng)——SEED AWARD 2019在深圳揭晓,来(lái)自(zì)以色列的3D打印心脏项目(mù)从1300多件参赛创意项目中脱颖而出,夺得百万现(xiàn)金大奖。该(gāi)项目通过采用革命性的3D打印技术,打印出了全球第一(yī)个能解决排斥反应的(de)心脏。
除(chú)了百万大奖,SEED AWARD还评(píng)选出3个Talent Prize(卓(zhuó)越奖),分别(bié)是通过提供(gòng)生物电信(xìn)号的AI应(yīng)用(yòng)方案来用于手语翻(fān)译(yì)的(de)“诺百(bǎi)爱(ài)”、可(kě)缓解慢性神经疼痛的可穿戴(dài)设备的Sana Health、生产电力驱动飞机的Ampaire ,他们将各获得20万元的奖励。
▲晋级总决选的十强选(xuǎn)手与评(píng)审(shěn)团、主办方
从今年五月(yuè)份(fèn)开启大赛(sài)至今(jīn),来自全(quán)球的创想(xiǎng)者们,带着他(tā)们用科技(jì)创新改变生活(huó)的前沿(yán)项目同台交锋,最终十强登上全球总决选的(de)舞台。这些项目涵盖医疗健康、指挥交通、智能硬件(jiàn)等多个领域,并涉(shè)及(jí)到AI、物联(lián)网、生物科技等前沿技术,代表(biǎo)着(zhe)新一轮产业革命中(zhōng)的先锋力量(liàng)。
▲Smoot教(jiāo)授分享医学电子信(xìn)息化的前沿趋势
“宇(yǔ)宙胚(pēi)胎学(xué)之(zhī)父”、诺(nuò)贝(bèi)尔物理(lǐ)学奖得主 George F. Smoot 在(zài)总决选当晚担任评审,并(bìng)为获奖(jiǎng)者颁发(fā)奖杯。Smoot教授表示:“大(dà)赛在(zài)科技(jì)界引起了(le)高度(dù)关注。它是全球第一个强(qiáng)调科技(jì)创(chuàng)新的社会价值和人(rén)文(wén)温度的科(kē)创比赛,我也(yě)因此被吸(xī)引而来。”
另一位评审、图灵奖得主(zhǔ) Joseph Sifakis 认可大赛(sài)“对科(kē)技行业(yè)的发展有积极的驱动作用,特别是对全球创新人才的挖掘甄选有帮助,让他(tā)们得(dé)到了一个(gè)很(hěn)好的展示机会”。
一、3D打印心脏、手术机器(qì)人(rén),前沿技术(shù)与创新思维迸(bèng)发力量
总(zǒng)决选当晚的专业评审团可谓星光(guāng)熠熠,包(bāo)括:“宇宙胚胎学(xué)之父”、诺贝尔物(wù)理学(xué)奖得主George F. Smoot,图灵(líng)奖得主、五院(yuàn)院士Joseph Sifakis,前(qián)以色列(liè)科技部首席科学家、享誉全球的计算机视觉、加密(mì)图形学、癫痫研究和数学教学领(lǐng)域专家Mina Teicher,中国顶尖的半导体芯片专家、清华大学微纳电子(zǐ)系教授尹首一(yī),伦敦(dūn)大学学(xué)院计(jì)算机科学(xué)名(míng)誉教授、英国皇家学会科学媒(méi)体专家Peter J. Bentley。
而(ér)总决选舞台上的项目,让(ràng)大家看到了科技(jì)赋能美好生活的(de)更多可能性。评委们纷纷对(duì)项目(mù)的精彩展示表示惊喜与(yǔ)肯定,也对创想者们给予了专业的点评与(yǔ)建议。
1、3D打印心脏,第(dì)一(yī)个充满细胞、血(xuè)管(guǎn)、心室的打(dǎ)印心脏
特拉维夫大学的(de)研究人员使用患者(zhě)自己的细(xì)胞和(hé)生物材料“打(dǎ)印”了世界上第一个 3D 血管化心脏,这是(shì)第(dì)一次有人成(chéng)功(gōng)设(shè)计和“打印”了(le)充满(mǎn)细(xì)胞、血管、心室的完整心脏(zāng)。在这(zhè)之前,再生医(yī)学领域(yù)的科学家只能通过 3D 技术打印出没有血管的简(jiǎn)单组织,以促进心(xīn)脏更完(wán)全地(dì)愈(yù)合。
就原理来看,项目团队Matricelf通过从志愿患者身体取出(chū)一份脂肪样本,然后将脂肪分离成细(xì)胞和非细胞(bāo)材料,随(suí)后细胞被(bèi)编(biān)程为多能(néng)干细(xì)胞(一类具有自我更新、自我复制能力的多潜能(néng)细胞,能分化成任(rèn)何类型(xíng)的体细胞),而(ér)非细胞材料(liào)(主要由胶原蛋白和糖(táng)蛋白组成)就被制成水凝胶(jiāo),相当于印刷的「墨水」。
在与水凝胶混合后,细胞被分化成心脏或内皮细(xì)胞(后(hòu)者(zhě)是排列血(xuè)管内表面的细胞),随后(hòu) 3D 生物打印机就能够逐层构建生(shēng)物组织,产生与患者特异性免(miǎn)疫相(xiàng)容的心脏贴片,通过 CT 扫描技术(shù)勾勒(lè)心脏形状(zhuàng)、血(xuè)管结构,最后,“打(dǎ)印(yìn)”出整个心脏(zāng)。
▲世界首(shǒu)个解决排(pái)异问题(tí)的3D打印心脏
虽然目前打印的器(qì)官还(hái)只(zhī)有兔子心脏(zāng)大(dà)小(xiǎo),但它拥有与(yǔ)人类心脏(zāng)相同的腔室和血管,后续可以(yǐ)利用(yòng)相同的(de)过程创建真正的人(rén)类心脏。而这次使用患者自(zì)己“原(yuán)生”的生物材料,消除了植(zhí)入物被免(miǎn)疫系统排斥的风(fēng)险,也是(shì)研究成功至关重要和创新的一点。目前还存(cún)在(zài)着很(hěn)多艰难的(de)挑(tiāo)战,这颗“印刷心脏”也(yě)需要进行进一步的研发,比如(rú)抽水能力、搏(bó)动泵血(xuè)与身体的协作(zuò)能力等等。
据世卫组织(WTO)数据,心(xīn)血管疾病是全(quán)球造成(chéng)死亡(wáng)最(zuì)多的病因,而心(xīn)脏移(yí)植是目前终末(mò)期(qī)心力衰竭患者唯一(yī)可用(yòng)的治疗方法,但心(xīn)脏(zāng)捐献者(zhě)严重短(duǎn)缺(quē),导致大(dà)量患者(zhě)等不到心(xīn)脏移植(zhí)而(ér)死亡(wáng)。这次的成(chéng)果(guǒ)意味着,心脏移(yí)植(zhí)将(jiāng)能(néng)够人工完成(chéng)。
2、Pinpoint手术(shù)机器人(rén),精准(zhǔn)程度远超外科大(dà)夫
清华大学李卓(zhuó)团队关注到,中(zhōng)国在(zài)2018年确(què)诊了(le)80万(wàn)的肺癌(ái)患者,而他们中的绝大多数在确诊时(shí)就已经是晚期,原(yuán)因在于(yú)有近8000万(wàn)的肺(fèi)结节患者难以被(bèi)准确穿刺(cì)诊(zhěn)断,从而在(zài)症状早期进行治(zhì)疗(liáo)干预。
▲Pinpoint手(shǒu)术机器人(rén)
李卓团(tuán)队研发的Pinpoint手术机器人项目(mù),通(tōng)过机(jī)器臂辅助下(xià)针+呼吸跟踪的方(fāng)式,可以准(zhǔn)确穿刺5mm结(jié)节,精准程度远超(chāo)外科大夫的(de)徒手操作(zuò)。手术机器人,利(lì)用三维重建技(jì)术,实时获取人体上表面信息同时计算(suàn)肿瘤实时位置,从而(ér)控制机械臂准确、稳定完成肺癌活检穿刺手(shǒu)术。
它将大大降(jiàng)低肺癌确诊难度(dù)并减轻肺癌诊断(duàn)给患者带来的疼痛和二次(cì)伤(shāng)害。目前该项(xiàng)目已(yǐ)经(jīng)与三甲医院合作进入到鼠、猪、犬(quǎn)动物(wù)实验(yàn)阶段,效果远(yuǎn)超医生(shēng)手工精(jīng)度。而因为采用了软(ruǎn)硬件(jiàn)一体化的手段(duàn),还能够将(jiāng)原先(xiān)30~60分钟的穿刺(cì)检测时(shí)间压缩到15分钟,大大提升医生的诊断效率。
3、Ampaire电动飞(fēi)机,降(jiàng)低(dī)90%的燃料成本
清洁能源和航天航空也是创想者们所关注的重(chóng)点领域。航空业的第(dì)三次革命已经开始,相较于传统飞机,来(lái)自美国的(de)Ampaire团队所(suǒ)开发的完全由电力驱动的飞机,可使飞行(háng)更加(jiā)干净、安静、安全、可靠、价格合理,且支线飞(fēi)机运营、维护成本也可变得更低。
▲Ampaire电(diàn)动飞机
传统(tǒng)飞机在每次(cì)降落时为了(le)降(jiàng)低(dī)重量经常(cháng)会空中放油,这会造成巨大的污染和资源浪费,Ampaire研发出一套电力推进(jìn)系统专利(lì),将清洁能源与(yǔ)航空(kōng)航天相结(jié)合,引领(lǐng)飞机的电气化进程。相较于(yú)传统燃油飞(fēi)机,Ampaire电动飞(fēi)机将降(jiàng)低90%的燃料(liào)成本,减少50%的维修保养费用(yòng),并(bìng)减少66%的起飞降落噪(zào)音(yīn)。
凭借在储能、推进(jìn)和飞机架构方面的重(chóng)大创新,Ampaire团队正在最大限度(dù)地发(fā)挥(huī)飞机制(zhì)造(zào)业(yè)的潜力(lì)。
4、Sana Health缓解慢性(xìng)头痛的可(kě)穿戴产品(pǐn),16分钟奏效
对于很多(duō)慢性疼(téng)痛患者来说,使用镇痛类药物是一种常见的治疗方式。然(rán)而这种疗法不(bú)但有可能让(ràng)患(huàn)者上瘾,随着(zhe)时间的推移还有可能产生抗药性而失去效果,因此,Sana Health开始(shǐ)通过不同神(shén)经调控模式以及生物(wù)传感器,解密大(dà)脑痛觉形成原理,最终(zhōng)开发制造创新(xīn)性的非侵入(rù)疼痛治疗方案。
Sana Health公司开发的FlowState技术,是全(quán)球(qiú)首款非(fēi)侵入(rù)式、生物治疗医疗(liáo)器械,以(yǐ)智能可穿戴设(shè)备的形式为患者提供视觉和听觉(jiào)刺激,仅需要(yào)16分钟,就能(néng)干涉慢性病患者大脑(nǎo)神经,形成(chéng)脑半球平衡,以此(cǐ)达到缓解(jiě)疼痛目(mù)的(de)。
使用视觉(jiào)和(hé)听觉刺激来缓解(jiě)疼痛有多种优点,例如安全性更高,可(kě)以在家中使用。而且,头(tóu)戴设备中集(jí)成了一个检测(cè)患者心律的传感器,可以通(tōng)过(guò)检测患者的心律来调节刺激(jī)模式,提供个(gè)体化的神经调节。目(mù)前(qián)该(gāi)公司致力于获得FDA的510(k)批准,用于治疗因为疼痛导致的失眠。
▲Sana Health研发可缓解慢性(xìng)头痛的可穿(chuān)戴(dài)产品
与目前医学上使(shǐ)用的阿片类镇痛药物(wù)相比,Sana Health方案的作用效果更快,并且没有成瘾性和(hé)药物的副作用。Sana Health的创始人Richard Hanbury本人之(zhī)所以(yǐ)选择医疗创业,是因为他(tā)本人就因为车祸损伤,饱受长期慢性疼痛的(de)影响。
而在(zài)AIoT方面的项(xiàng)目,则有通过研发柔性(xìng)电子皮(pí)肤、让工业机器人(rén)有更(gèng)灵敏触觉的Wootzano、将手机变成物联网基(jī)站的Nodle;智能硬件方面的项(xiàng)目,有实时监测空气污染(rǎn)、自(zì)动为婴(yīng)儿开启防(fáng)护屏障(zhàng)的Brizi,以及(jí)由河北工程大学的团队研(yán)发的(de)城市下水管道(dào)清淤机器人等。SEED AWARD全球十强所带来的科技创新项目,都立足于将实验室里的科学研究应用到人们生活中的实际(jì)场景,通过技(jì)术让人类生活更加美好。
二、焦(jiāo)于“创想者”的创意、技术与(yǔ)社会价值
有别于部分聚(jù)焦商业模式、或是仅(jǐn)评(píng)审技术(shù)的创新大赛、科技大赛,SEED AWARD的舞台则(zé)聚焦于“创想者(zhě)”的(de)创意、技(jì)术与社会(huì)价值,通过发掘科技应(yīng)用于生(shēng)活的创(chuàng)新发明,嘉奖那些对(duì)生活满(mǎn)怀热情的创想(xiǎng)者,去持续激发人们创造更美好生活(huó)。Bentley教授表示,“对(duì)于想(xiǎng)在国(guó)际上拥有更高(gāo)知名(míng)度(dù)、希望获得更(gèng)多链接、并获得经济支持的创新项目而言,SEED AWARD是一个帮助他们(men)成长(zhǎng)的绝佳机会(huì)。”
人(rén)们对美好生活的向往与追求,从(cóng)来都是驱动科技与文明进步的底层动因。面对(duì)健康、环境、交流等人类共同课题,全球有很多科(kē)技(jì)从业者默默深(shēn)耕于(yú)此寻(xún)找答案。SEED AWARD号召他们站上聚光灯下的舞台,向世(shì)界(jiè)展示(shì)他们的梦想、创意(yì)、努(nǔ)力和成就,从而得到更好的成长(zhǎng)机会。他(tā)们也让世界看到了鼓舞人心的希(xī)望(wàng)和力量,看到了美(měi)好生活的积极一面。舞台上的每一位(wèi)创想者都(dōu)是赢家,都(dōu)值得尊(zūn)敬与激(jī)励(lì)。科技行业也需(xū)要像SEED AWARD这样的舞台,激发科技创意持续源源不断的生命力。
SEED AWARD主办方实地集团自2006年从广州起步,一直秉承着(zhe)敢为(wéi)人(rén)先的“创(chuàng)新基(jī)因”,始于地产而不(bú)止于地产,不断将(jiāng)科技(jì)与生活连接,洞察挖掘用户需要,用创新打造领(lǐng)先于行(háng)业的人居品(pǐn)质(zhì)。实地致力于为用户提供贯穿全生命周期智慧人居的解决方案,为(wéi)用户提供(gòng)的是不仅仅是房子,而是美(měi)好(hǎo)的生活(huó)。
实地(dì)集团董事长(zhǎng)张量表示:“科技创新的路需要(yào)更多的探索,实(shí)地不但是做先行敢闯的人,更会号召更多有激(jī)情的创想者同路(lù)前行。”