如神经末梢能将触觉、味觉、温度等信息转换成电波传输到我们的神经中枢,传感器可以将大千世界的“象”转换成数字信息,帮助人类更多的了解世界和自己。“量化生活”则是通过数据分析的方法,将这些传感信息关联起来,翻译成对人们有价值的信息。在我们上一篇博文“ 物联网,不再只是概念”中,我们提到传感技术是推动物联网发展的基本要素之一,其应用取决于技术成熟度、成本、和用户体验;而现有传感技术的创新应用也是行业普及的一个重要推手。在本文中,我们将主要介绍一些有趣的生命科学传感技术和它们的“量化生活”应用,这些技术中,有些仍在实验阶段,有些已经成熟推向市场。
呼吸的科学
千百年来,人们从未停止探索与自然的关系,而科技的发展使得人类深入了解自身奥秘成为可能。在斯坦福大学,由NeemaMoraveji牵头的“舒缓技术实验室”成立的初衷,既是希望用科技的方法帮助人们减少压力,他说:“我们为什么不能使用如“量化生活”的技术将舒缓带给人们呢?”目前,该实验室正在进行一系列的突破性项目,其中包括使用呼吸传感器来采集用户的呼吸行为数据,并找出呼吸与压力的关系模型。在他们发表的文章中提到,实验证明,使用呼吸调节的方法可以有效帮助职业人群减轻压力和提高工作效率。他们相信,该研究可以帮助建立一个“舒缓体系”,为使用呼吸来减压和促进健康奠定理论基础。我们可以看到,在不久的将来,古老神秘的东方文化中提倡的用养气来强身健体的方法,如太极、瑜伽等,即将有了科学依据。
测汗传感器与中医诊断
中医作为一个神秘的知识体系,已经存在了几千年。虽然治疗结果的确非常神奇,却没有人能说清楚其科学依据究竟是什么。这里暂且不去讨论中医的理论体系,但其诊断依据是我们感兴趣的话题,如汗。当病人服下一剂中药后,他/她的出汗量以及出汗的时间对于中医来说,是非常有价值的信息:有经验的医生可以立刻得知药物是否起到了预期的疗效,并决定接下来应该采取的治疗方法。然而,医生通常不会二十四小时守候在病人身边,传统的“望闻问切”不能及时进行,此类信息并不容易获取。针对这样的问题,北京国浩传感器技术研究院研发了一款测汗传感器,病人可将其佩带在身上,通过无线方式将自己的出汗信息传输到云端;中医们可以通过软件远程查看病人的出汗状况并做出诊断。虽然由于市场教育和技术成熟度等原因,尚未广泛采用,但是我们非常高兴的看到,中医的发展将有了更为科学的诊断工具。
无需穿刺的“纹身”血糖传感器
糖尿病患者通常每天都需要刺穿皮肤取血样若干次来测量自己的血糖值,许多患者因为过程麻烦、不愿“见血”减少检测次数,进而因疏忽血糖含量导致病情恶化。麻省理工化工学院的研究者们正在研究一种无需穿刺的新型血糖测量仪,该仪器包括一个由许多纳米颗粒组成的“纹身”,和一个佩戴在纹身之上显示血糖值的腕表。其工作原理是,“纹身”是由一些纳米颗粒组成,可以持续使用六个月;这些纳米颗粒对血糖浓度敏感,并可以渗透入皮肤之下,当遇到葡萄糖时,颗粒便会发出萤光,研究人员可以通过检测萤光来计算出血糖浓度。虽然这项技术离实际应用尚需时日,但研究人员称,他们即将在动物身上进行实验。相信不久的将来,糖尿病患者不再需要为穿刺测量血糖而苦恼;人们可以便捷、轻松、实时的了解自己的血糖状态,进而更好的预防一些由于饮食、不规律的生活习惯、和不规律的用药习惯而引起的糖尿病。
脑波和意念灯
你在想什么?你现在情绪紧张吗?现在的科学技术可以帮助你轻松学会“读心术”:让脑波来解读你的心情。神念科技是一家总部在美国的脑波芯片公司,该公司将EEG技术应用于大众市场上,在体育训练、教育和娱乐上都推出了相应的产品。近来,该公司与北京视友科技有限公司一同推出了一款脑波灯,当使用者戴上脑波耳机时,大脑的不同状态就可以通过灯的颜色体现出来,例如,蓝色的灯光既表示使用者目前处于“放松”、“舒缓”的状态。这种可视化的“读心术”可以让上班族通过了解自己的状态来控制压力,而瑜伽练习者可以通过这样的工具来看到自己修习的状态,“人们可以通过调节呼吸来控制自己的压力,”修习奉爱瑜伽20年的Priti老师说,“我很开心看到我的灯在呼吸的调节下很快就变成了蓝色,这样的工具可以为冥想瑜伽提供科学依据。”
我们看到了许多振奋人心的传感技术被应用在生命科学上,有些可以帮助更深入地探索人体的奥秘,有些能从根本上改变人们对自身信息的获取方式,还有一些将成熟的传感技术进行创新的应用。例如,对于电脑职业人群,Brainpage开发了一款基于Windows和MAC系统的预防电脑职业病应用,应用的客户端软件通过分析用户对键盘和鼠标的使用强度,提醒用户在达到一定工作强度时伸展休息;同时,键盘和鼠标的使用数据可以帮助人们更好的了解自己的工作效率、时间分配,甚至自己的职业技能水平,用户可以登陆自己的帐号在Brainpage的Web端看到自己的统计数据并进行互动。
我们相信,在不久的将来,创新的传感技术能极大的帮助人类更好的了解自身的奥秘;我们希望不断见到前沿生命科学传感技术的研发成功,更重要的是,让实际应用普及到大众中。
[本文由特邀作者 北京幸福佩智科技有限公司联合创始人 @周文哲撰写。佩智科技( @幸福佩智)是一家专注于基于云平台的大数据处理与分析的创新企业,主要服务于行业用户和开发者,针对大数据结构多样、变化迅速、海量增长等特性,为合作伙伴提供便捷、可扩展性、与灵活的数据处理与分析系统。]