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韦斯研究所（Wyss Institute）及其合作团队试图将10个不同的器官芯片连接起来，以模拟整个人体的生理机能。该仪器在控制流体流动和细胞活力的同时，允许进行实时观察培养组织，并进行复杂的生化功能分析。该仪器被称为“人体芯片”（human-on-a-chip）。它可以被用来评估新的候选药物，并提供其安全性和有效性等重要信息。2014年，韦斯研究所设计了一款“骨髓芯片”，重现了这一复杂的人体器官的结构、功能，甚至蜂窝化细胞组成。研究人员可以利用该工具来研究新药的影响和毒性。此外，它可以用来暂时保存癌症患者的骨髓，这些患者的骨髓组织在接受放射或化疗中通常会遭到破坏。
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这个新的“骨髓芯片”的革命性的特性之一，就是它实际上可以产生人造循环系统的血细胞，为网络上的其他芯片器官提供营养。 FDA和DARPA都为这些研究提供过资金支持。最终，这样的设备可以替代新药物和环境毒素的动物试验，并能够准确模拟人类疾病。
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来自佐治亚理工学院的另一个例子是模仿血液流经狭窄的冠状动脉，以评估诸如阿司匹林一类抗凝血药物的效果。其中一项研究得出的结论是，虽然阿司匹林能防止危险血块在一些危险的血栓患者中形成，但对那些只是动脉变窄的患者未必有效。由于医生有很多药物可供选择，这种台式诊断设备在帮助防止心梗而挽救生命的同时，也降低了医疗费用。
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2014年，人类第一次在实验室复制了有特定遗传疾病的患者的个人组织。哈佛大学的科学家与韦斯研究所和其他机构合作，从巴特综合征（Barth syndrome）患者身上获得了皮肤细胞，这是一种罕见的心脏疾病，没有有效的治疗方法。通过使用载有人体细胞间基质蛋白芯片模仿自然环境，他们将皮肤细胞转化为带有同样突变的干细胞。像巴特综合征患者的心脏组织一样，这些干细胞诱导产生的心脏组织只能产生微弱的心脏收缩。他们得出的结论是，我们无法真正了解一个单细胞的基因突变的意义，直到有了一大块器官组织后，我们才有可能看到它是如何发挥作用或产生故障的。
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微工程细胞培养系统模拟器官生理学，可用于开发与病人相关的疾病模型，它不仅能更好地预测药物的疗效和毒性，同时也能帮助我们更好地了解药物作用的机制。我们还可能会发现给药新途径；分析不同遗传背景的人群；确定各种化合物的药物动力学性质；甚至利用微工程模型来进行临床试验。
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2014年，Insigneo学院创建了一个针对个性化医疗的人体生理的全电脑模拟模型。该“虚拟生理人”（The Virtual Physiological Human）通过模拟真实病人治疗的效果，来解决临床试验和动物试验中遇到的问题。他们正在进行的研究可能是未来医疗保健的关键。如果没有硅片医学，医学机构将无法应对未来的需求。“虚拟生理人”将是一个基于软件的实验和治疗的实验室，它可以在节省时间和金钱的同时，找到更加理想的治疗效果。如果一个病人的所有数据都被添加到该模型中，它可以对该患者的当前健康状态和未来健康结果进行预测，从而迎来真正的个性化医学的时代。该团队还致力于用VIRTU心脏来评估冠状动脉疾病，用一个神经肌肉模型来预测治疗帕金森病，用MySpine模型来研究神经变性问题，用Mission-T2D 模型来预测患者Ⅱ型糖尿病的风险。
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可在人体生理模型模拟的器官特异性功能
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这些例子表明，也许在近几年硅片人类不会出现，但在不远的未来，该技术一定会产生。我们在有生之年可能没有机会看到我们自己的模拟模型，来预测我们可能会得的疾病，但如果我们现在就有这些模型的话，我们就能够阻止有毒药物和化合物的人体实验，在实验早期停止使用动物，并能够在症状发作前预测治疗结果和疾病发展。所有这一切都将带来医疗保健的革命，使成本降低，并利用计算机模型来拯救生命。
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适应性：2分。
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关注人群：研究人员。
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网站及其他在线资源：The Wyss Institute、Hummod、Avicenna。
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相关公司和初创企业：虚拟生理（Virtual Physiology）。
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延伸阅读书籍：《虚拟人类手册》（Handbook of Virtual Humans），作者：纳迪亚·麦格耐特-塔尔曼（Nadia Magnenat Thalmann）。
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推荐电影：
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1.《虚拟偶像》（SlmOne，2002年拍摄）；
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2.《国会》（The Congress，2013年拍摄）。
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颠覆性医疗革命：未来科技与医疗的无缝对接 [:1700802200]
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颠覆性医疗革命：未来科技与医疗的无缝对接 趋势16 人工智能医疗决策
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2011年，人们在电视智力竞赛节目《危险边缘》（Jeopardy！）上见证了一期有趣而怪诞的比赛。这期比赛的主角是该节目历史上成绩最好的两名选手：曾拥有多达74场最长不败记录的肯·杰宁斯（Ken Jennings），和曾赢得高达325万美元最高奖金的布莱德·如特（Brad Rutter）。他们的对手是一台巨大的计算机，它拥有750个服务器和一个冷却系统，服务器和冷却系统被摆放在别处以免打扰选手们。这个房间大小的机器由IBM公司制造并以公司创始人托马斯·沃森，被称为“沃森”。它不微笑或者显露其他情绪，但它会不停地给出好答案。最终，沃森赢得了游戏并获得了77147美元的奖金，而如特和杰宁斯分别得到剩下的21600美元和24000美元。
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沃森或许是最为重要的超级计算机，并且也是在我们这个时代率先进入人工智能市场的超级计算机之一。它的成功取决于它如何获取新的知识。IBM沃森的医疗领域负责人马丁·寇恩（Martin Kohn）解释说，沃森的训练是一个持续的过程，它正在迅速提升自身的能力，以提供合理的建议（例如，肿瘤学家认为有帮助的建议）。沃森也能够快速确认什么是它所不知道的。另一方面，苹果公司iOS系统中的智能助手Siri可以简单寻找关键字，用来进行网络搜索并列出多个选项供用户从中选择。
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甚至备受赞誉的教授们所知道的也无法与认知计算机相匹敌。因为它们所积累的信息量是以指数级增长的，所以迫切需要计算解决方案来帮助医疗决策。尽管一个医生能在脑子里记下几十个研究结果和大量论文，但IBM沃森却能够在数秒钟内处理200多万页资料。这一非凡的速度使沃森在多家肿瘤中心得以试用，来看看其在癌症护理中制定治疗决策时能有多大帮助。沃森不回答医学问题，但它会基于数据基础之上给出最相关且最可能的多个结果，由医生做出最终决定。计算机辅助只是在促进医生的工作，而不是取代他们。
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IBM公司的研究负责人说，对于沃森，首先打动他们的是它的无穷机会的清单，因为它所展现的概念可以被应用于几乎所有的情形。最初研究小组选择医疗有其明显原因的。想象一下，倘若它能对诊断和治疗的可选方案提出建议，那沃森会是多么地有用。沃森可能会是一个完美的工具，在癌症专家们所使用的决策树中提供指引，权衡包括放射、外科手术和数不胜数的化疗药物等各种治疗可选方案。它能阅读全世界的医学杂志，理解患者的病史，留意最近的药物试验和最新的治疗，甚至紧随最先进的指导方针，而所需的时间比医生喝一杯咖啡的时间还少。并且，它还在持续不断地学习着。
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毫不奇怪，沃森在2012年接受了不同环境下的测试，譬如在纪念斯隆·凯特琳癌症中心的测试。与此同时，美国大型健康保险公司Wellpoint公司开始使用一台沃森计算机，用以加快医疗程序的授权过程。有时候，他们称这一变革为“沃森化”。