科技新新聞: 可穿戴的機械
基因改造細菌真能治療蛀牙嗎?
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2004/08/27 第22期
 
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可穿戴的機械

汽油驅動機器人裝即將在戰場出現。

美國加州大學柏克萊分校(University of California, Berkeley)的機械工程師荷梅勇卡札若尼(Homayoon Kazerooni)所設計的軍用裝束,絕不是個一般的玩意兒。卡札若尼所設計重達40多公斤的戰鬥裝,稱為「BLEEX」,是「柏克萊下肢外骨骼」(Berkeley Lower Extremity Exoskeleton)的縮寫,包含有一對機械腿和像背包般的架構。士兵穿上這種原型外骨骼後,能輕鬆搬運多達34公斤的東西。BLEEX距離美國國防部先進計畫管理局(Defense Advanced Research

Projects Agency, DARPA,也就是贊助這個研究計畫的單位)所想要的超級人類戰鬥裝,還有很大的一段距離,但將於2005年末推出的BLEEX 2將會比現在這款還要快、還要輕,也還要更靈活。

1.動力來源

BLEEX以汽油為燃料,並將汽油裝在背包裡一個小小的(容量約3.8公升)燃料盒裡面。這些燃料能提供兩小時的液壓動力(供移動用)和電力(供感應器和電腦組件用)。使用汽油聽起來很危險?卡札若尼說這是唯一具有足夠動力密度的燃料。

2.穿上後……

卡札若尼說:「這套機械裝沒有搖桿、鍵盤,也沒有方向盤。使用者本身就成了這個外骨骼的一部分。」只要穿上去並開始走路就行了,不需要進行訓練。目前還不能進行躲子彈這樣的動作,因為BLEEX的速度只有每秒鐘兩步。

3.量身訂製

卡札若尼分析了人類步伐後,設計出具有和人類一樣質量分佈和動作範圍的外骨骼。BLEEX現在還只能慢速前進,但在外來兩年內該能蹲下和爬樓梯。

4.人體區域網路

BLEEX的兩條機械腿上共分佈了40個以上的感應器,以測量腿部推往行進的方向。用來測量的數據則是由一個附近的電腦模組收集,並藉由一個「人體區域網路」(body LAN),分程傳送至背包裡的中央處理中心。專司控制的演算法則會計算出使用者是如何移動的,並發出指令給機械腿促動器,以配合使用者大步邁進。

[A]會造成蛀牙的變種鏈球菌,在老鼠牙齒上繁殖,這種菌和人類牙齒上的一樣。
[B]使用了希爾曼的鏈球菌(不會產生乳酸)的老鼠牙齒。

基因改造細菌真能治療蛀牙嗎?

小孩子就是會蛀牙,再由牙醫幫著補牙,向來都是如此。但說不定蛀牙很快就要像天花一樣地銷聲匿跡了。傑佛瑞希爾曼(Jeffrey Hillman)開的Oragenics公司,已經取得了一種簡單細菌抹棒的專利,只要將這種抹棒擦在所有牙齒上,(據稱)就能終生保護這套牙齒不會蛀牙。今年秋天,希爾曼這位美國佛羅里達州立大學(University of Florida)的牙醫學研究人員,將開始在15至30位自願受測者身上測試這種新的菌株。

一般來說,變種鏈球菌會在人類牙齒上生長,並將糖轉變成乳酸,乳酸則會破壞牙齒的琺瑯質。希爾曼將一種變種鏈球菌加以改造,使它不會產生乳酸,反而會攜帶一種抗生素,來幫助這種好鏈球菌取代會造成蛀牙的壞鏈球菌。希爾曼說:「牙醫會使用我們培養的細菌,然後告訴患者回家去多吃些糖。」因為,很幸運地,糖果有助於這種新的好鏈球菌開疆闢地,又不會造成蛀牙,還會幫忙形成一層牙齒防護罩,因而能在現代牙醫技術上面產生重大的突破。

美國牙醫學會(American Dental Association Council)科學事務資深主任肯尼士柏瑞爾(Kenneth Burrell)說:「我想這麼做是很合理的。」但要通過美國食品藥物管理局可能還有點問題:因為希爾曼不確定新的菌株會不會藉由親吻這樣的動作傳給別人。希爾頓很有自信這種菌不會造成「水平傳送」(就是不是藉由遺傳等垂直方式傳送),但為了保險起見,第一階段測試者的配偶也將接受監視。如果這種菌株能乖乖留在原來主人的口中的話,這種菌株可能在五至六年內就能上市了。

   
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