設計細胞的家

悅楊

芯片上的器官榮獲了2015年英國博物館評選的年度設計大獎，這是該獎項設立8年以來，第一次頒給了來自醫療領域的設計。而本屆大獎最重要的事就是改變，它讓博物館開始探索新的領域。

生物研究專家杰拉爾丁·漢密爾頓（Geraldine Hamilton）正在向人們展示一個微小的透明的掌上物件，它看起來像是一塊微縮的亞克力積木，上面有些開孔，有些內置的線型路徑。漢密爾頓提醒人們千萬不要小看了這塊“積木”，因為它是我們人體的細胞能在體外存活的家。這個家的真正名字叫做芯片上的器官（Organs-on-Chips）。

芯片上的器官榮獲了2015年英國博物館評選的年度設計大獎（Design of the Year），這是該獎項設立8年以來，第一次頒給了來自醫療領域的設計。之前，倫敦奧運會的火炬設計、Plumen電燈泡的設計，以及扎哈·哈迪德（ZahaHadid）建筑事務所設計的阿利耶夫文化中心（Heydar Aliyev Center）都曾問津過這個年度設計大獎?！氨緦媚甓仍O計獎最重要的事就是改變，它讓博物館開始探索新的領域。”英國設計博物館的總監迪巖·蘇迪吉克（Deyan Sudjic）指出，“創造這一偉大產品的科學家團隊，雖然沒有來自傳統的設計背景，然而他們做了顯然很了不起的設計?！?/p>

芯片上的器官由哈佛大學威斯研究所（Wyss Institute）的唐納德·因格貝爾（Donald Ingber）和丹·丹真安·休（Dan Dongeun Huh）設計開發。它是一個和人的活體細胞相連的微型設備，能夠模仿復雜的人體組織結構、功能和整個器官的機械運動，目的是用來提升個性化的藥品開發，加快對新藥物的發現、降低新藥開發成本。

通常情況下，測試一種新藥物是否有療效和服用安全有兩大工具。一種是培養皿，另一種是動物實驗。將人體的某處細胞取出來放在培養皿里，將它們從原生環境里剝離后，在新的環境里細胞往往就停止了正常的工作，原因是新的培養皿環境和它們賴以生長的身體環境大不相同了。而用動物來測試，的確可以提供十分有用的信息，但問題是往往動物實驗不能預測人類在使用特定藥物時會發生的情況。

“所以，我們需要更好的工具?！睗h密爾頓說，“我們確實需要人類的細胞，但要找到一種方式在體外保持細胞活性。人類身體有著動態的環境，我們在不斷的運動中，細胞也是如此。細胞生活在身體的動態環境中，長期經受機械力。因此，如果讓細胞在身體外存活，我們就必須成為細胞的建筑師，要設計、策劃和建造細胞在身體以外的家?！?img src="https://cimg.fx361.com/images/2018/03/15/yosj201509yosj20150905-2-l.jpg" style=""/>

科研人員創造的細胞之家，其實是一個最小的功能單位。這個家模擬了細胞的生物化學環境、功能和在身體中經歷的機械拉力。在漢密爾頓手中展示給人們的正是一個生活在芯片里的人類肺細胞。“我們將細胞放入到那個小小的芯片里，在動態環境中的細胞可以和不同的其他細胞類型進行交互?！睗h密爾頓說。

這樣一來，研究人員就可以使用這些小細胞獲得驚人的功能。比如，通過芯片來模仿并觀察感染。在芯片上，將細菌細胞添加到肺細胞上，然后再添加人類的白細胞。白細胞是人體的防御者，當它們感覺到炎癥，就會從血液進入肺，并吞噬細菌。于是，人們能通過芯片上活生生的肺部細胞觀察到這種情況的發生。這是一個可視化的過程，能告訴人們大量關于細胞在芯片中活動的信息。通過使用芯片的這些功能，人們就可以開始探索潛在的新療法了。

事實上，芯片上的器官還開發出了腸細胞的、肝細胞的、心臟細胞的和骨髓細胞的等?！艾F在，我們研發出了一整套不同器官的芯片，用在實驗室中對疾病進行研究?！睗h密爾頓接下來強調，“這項技術的真正力量是從這一事實衍生而來：我們可以將細胞通過液體連接起來。有流體流過這些細胞，然后我們可以互連多個不同的芯片，形成我們稱之為‘虛擬的芯片人體。現在我們真的很興奮。我們并不會制造一個芯片人體，我們的目標是要重新創建足夠的細胞功能，使我們能夠更好地預測人體反應。”

芯片上的器官是一個特殊的和值得授予2015年度設計大獎的產品，也是一個概念上聽起來有點遙遠、充滿未來感和倫理上可靠的產品。設計大獎的評委會在給予這樣的評價后，進一步肯定了它的創新意義和價值：“除了設計的先鋒性以外，就它對醫藥和全球健康領域的潛在益處而言，它的實驗性技術有不再用人體或者動物測試新藥的潛質?！?img src="https://cimg.fx361.com/images/2018/03/15/yosj201509yosj20150905-4-l.jpg" style=""/>

作為芯片上的器官參評年度設計大獎的推薦人，MoMA博物館建筑和設計領域的高級策展人兼研發部總監保拉·安東尼利（Paola Antonelli）稱這個項目為“設計創新的體現——優雅美麗的造型，捕捉到了概念和高級的應用”。而安東尼利的這個評價，對于除過芯片上的器官以外的其他獲獎作品而言，也同樣擊中了創新的關鍵和趨勢。

事實上，2015年的大獎是評審團從70多個提名設計中評出的，評審團由藝術家安尼施·卡普爾（Anish Kapoor）擔任主席。他對芯片上的器官的評價是“這是一個很棒的想法。融合了科技和設計，減少了用動物測試一個產品帶來的問題。感覺就像是未來要面對的問題之一。”而所有的提名項目橫跨了建筑、數字化領域、平面設計、時尚、產品設計和交通設計。如果有機會前往倫敦設計博物館，那么這些好設計便可零距離盡收眼底。

由YooJungAhn、杰拉德·格羅斯（Jared Gross）和菲利普·哈班（Philipp Haban）設計的谷歌無人駕駛汽車，只要按一下按鈕就能開動。這個車用來展示簡單、友好和實用性，帶給人們的驚喜包括了不用控制方向和踏板。由博彥·斯萊特（Boyan Slat）、簡·德·松尼韋爾（Jan de Sonneville）博士和埃爾文·茲沃特（Erwin Zwart）提出的數字化創新項目“大洋清潔”計劃號稱是“有史以來最大的清潔項目”。這個項目之所以規模浩大，正是因為它通過當下互聯網盛行的眾籌方式，在水環保系統里開發了環境友好型、范圍廣以及高效的塑料袋清理模式。

在平面類的大獎中，人們看到了一個針對修復有缺陷的水果和蔬菜的廣告。實際上，這種修復源自于人們內心對于畸形蔬果的看法。盡管那些長相看起來有些荒謬的土豆、丑陋的橘子以及失敗的檸檬與同類相比，不太容易被人們一下子接受。然而這些畸形蔬果在本質上和同類蔬果一樣好，包括營養價值，而且能節省30%的費用。這個系列的平面廣告就是通過有創意、視覺上有藝術感的構思，來化解人們對于畸形蔬果的偏見。套用保拉·安東尼利的話說就是：造型美麗，捕捉到了概念。

此外，中央圣馬丁大學的畢業生托馬斯·泰特（Thomas Tait）提出了把色彩、裁剪、材料、觀念和自信相融合的時尚系列服裝概念。這些設計由于展示了科技與美學的未來融合，因而毫無懸念地摘得了時尚類設計的大獎。而位于圣地亞哥的開放和環境友好型大學建筑，以周圍環境和露天廣場的熱質量為特點，為一所傳授知識的學校創造了可持續的環境，降低了2/3的能耗。于是，該建筑成了年度設計大獎的建筑類勝出者。

選出那些對人們當前和未來生活產生影響的好設計，通過創新、智慧和才智解決不同的問題，這正是本屆評委會共同的責任和所有獲獎設計的共通之處。endprint