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再生医学的前景
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再生医学近年来也引起很多关注，它的吸引力是很明显的：这意味着未来我们能在身体上“种植”特定的组织（如替换掉在火灾中被烧伤的皮肤）和身体器官。某种程度上，人类将具备和蜥蜴一样的能力，尾巴断掉了还能再生。目前，每年都有约120万人器官损伤或完全坏死，而只有10%~20%的人能及时得到器官移植，这意味着再生医学每年能够拯救超过一百万人的性命。
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再生医学诞生于1981年，当剑桥大学的马丁·埃文斯（Martin Evans）和加州大学旧金山分校的盖尔·马丁（Gail Martin）各自分离出了老鼠的胚胎干细胞时。干细胞是我们身体所有细胞之母，而胚胎是人或动物尚未成形时在子宫时的生命形式，胚胎干细胞作为原始（未分化）细胞，具有分化为各种不同功能细胞的潜能，即具备“多功能性”。当然，一旦胚胎干细胞已经形成特定的组织细胞，它这种多功能性也就随之丧失。比如，你鼻子的干细胞就是成体干细胞，它只能生长成一个鼻子细胞，而不能长成一个肝细胞。胚胎干细胞的研究一直很有争议性，因为它意味着要破坏胚胎。超过10年以来，它一直仅在动物身上进行，但随后，科学家们还是开始了人体胚胎干细胞的研究。
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威廉·哈兹尔廷（William Haseltine）1992年创造了“再生医学”这个词，虽然直到1998年，威斯康星大学的詹姆斯·汤姆森（James Thomson）才分离出人体胚胎干细胞。这意味着科学家们将有可能在实验室里“生产”出来所有的身体部件。此时，全世界对于再生医学的潜能已经有了足够的商业兴趣，世界各地相继有一些公司成立。回想起来，最有影响力的一些公司是：Cellectis（法国，1999年），Mesoblast（澳大利亚，2004年），Capricor Therapeutics（美国，2005年）和Pharmicell（德国，2006年）。
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2004年，加州推出了再生医学研究所来推进这一领域的研究，又一个十年很快过去了，这期间围绕干细胞的伦理问题一直争议不休。
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2007年，日本京都大学的山中伸弥（Shinya Yamanaka）将成人细胞转化为多功能干细胞，这一开创性成果的论文题目是《诱导多功能干细胞》（Induction of Pluripotent Stem Cells），而这直接演变成了通过将细胞基因重新编程转化为多能干细胞技术的专用术语，人们将这类细胞称为“诱导性多功能干细胞”，而这类细胞跟胚胎干细胞非常相似。也就是说，我们并不需要从人体获得胚胎干细胞，可以直接在实验室中将它们创造出来。
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Cellectis公司立即得到了山中伸弥的专利许可，开始了相关研究。2011年，韩国食品药品管理局准许由FCB-Pharmicell公司开发的心脏病治疗药物Hearticellgram-AMI正式投放市场，标志着世界首例干细胞治疗药物在正式诞生。目前，拥有多种独有干细胞项目的澳大利亚再生医药公司Mesoblast可能是这个领域最广为人知的玩家。
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不过，干细胞研究领域也有不少丑闻，其中两个堪称20世纪最大的学术丑闻。2004年，韩国科学家黄禹锡发表了关于全球首例克隆人类胚胎干细胞的论文。2005年5月，黄禹锡又发表论文称，他领导的科研小组利用多名患者的体细胞克隆培育出11个干细胞。而随后的调查发现，这两项成果均涉及造假。2014年，一位年轻的日本科学家小保方晴子（Haruko Obokata）在《自然》杂志发表了两篇突破性的论文，提出利用酸浴（把细胞浸泡在酸性溶液中）和挤压等方法可以更为简便地培养出多能细胞，即STAP细胞，这种细胞具有类似干细胞的功能。而她所在的日本理化学研究所（RIKEN）随后调查发现，论文也同样涉及造假。因此，对于干细胞初创公司的公告，我们还是要谨慎。
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人类再生器官的能力不像动物那样好，它在伤口自我愈合上的能力很好，但当涉及肌腱，韧带和月牙形的纤维软骨半月板时，自我修复和再生的能力就不行了。比如，世界各地每年大概有百万人半月板受伤，通常都不能被修复。
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也有科学家认为，他们可以直接“打印”出来身体组织和器官。将3D打印技术与活体组织结合起来的想法确实很有吸引力，第一个尝试将其商业化的公司是Organovo，这家公司由密苏里大学的加博尔等创立于2007年。现在，致力于3D生物打印的初创公司已经在亚洲出现，比如日本的Cyfuse，以及中国杭州的捷诺飞生物科技有限公司（Regenovo）。
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不过，总的来说，目前的生物打印研究仍然主要在大学里进行，尤其是维克森林大学以及哥伦比亚大学。2015年，美国哥伦比亚大学的杰瑞米·毛（Jeremy Mao）展示了一台能够生物打印人体半月板的机器，2016年，维克森林大学的科学家推出了一台专门为烧伤的皮肤打印新的皮肤细胞的生物打印机。这很容易让人想到“器官芯片”，含有人体活体细胞的生物芯片。但这些都是用于模拟实验，这些器官芯片复制出来的东西不能用于人体，它们就是为实验室而生的。2010年，哈佛大学Wyss研究所唐纳·因格贝尔（Donald Ingber）教授开发了一种芯片（USB拇指驱动器大小）来模拟肺部，被认为是第一个“芯片上的器官”（肺芯片），之后引发了世界各地的科学家来研究和模仿。大量动物曾因为人类的科研而死于实验室，“芯片上的器官”有可能提供另外一种选择，用生物芯片来模拟所需器官。另外，剑桥大学的玛德琳·兰开斯特（Madeline Lancaster）正在尝试用人类多功能细胞来培植三维的人体组织，她利用培养出来的组织来模拟人类的大脑是如何运作的。
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最后，当我们将基因治疗和干细胞研究混合起来看的时候，对得到身体部位和组织再生的工具就会颇为乐观。虽然研究者们用的是不同的研究方法，但这种研究在世界各地多个实验室都在进行：得克萨斯大学的刘颖（Ying Liu）、佛罗里达大学的夏广斌（Guangbin Xia）、迈阿密大学的约书亚·黑尔（Joshua Hare）以及瑞典隆德大学的马琳·帕玛（Malin Parmar）等。
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美国费城儿童医院针对基因RPE65突变造成的失明发明了一种基因疗法，2013年，基因治疗公司Spark Therapeutics从费城儿童医院这个项目中诞生，后续实验进行顺利，现在正在等政府的批准。
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2016年，女科学家伊丽莎白·帕里什（Elizabeth Parrish）在自己身上进行了基因治疗（她在西雅图有自己的创业公司Bioviva），用以提升和改善自己的“端粒量”（telomere score）（端粒是一种DNA，是人体变老时首先会受损的DNA，测试其质量最简单的方式是分析血液中的白细胞），这是一种在年轻人体内含量普遍比较高的物质，而在老年人体内含量普遍比较低，也就是说，是一种能让你保持年轻的物质。这位女科学家通过基因治疗将这种物质在20年里下降的数量重新“找回来”了。理论上讲，她在试图让自己“返老还童”。
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鉴于端粒下降只是人类老化过程中的一个因素，伊丽莎白·帕里什同样在自己身上“倒回逆返”了其他导致老化的因素。虽然目前只有时间会告诉我们她的“年轻的血液”是否真的能帮助她活得更久，但毫无疑问，基因治疗正在变得更加真实，不再是遥不可及的传说。
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人类2.0：在硅谷探索科技未来 新技术交融下的未来生物科技
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未来将是有机世界和合成世界的联姻，正如未来一定是人类和机器人的联姻。你可以设想，有一天，大量微小的DNA折纸机器人可以在你的身体里不停地游动，它们可以彼此连接和沟通，它们可能还会强大到运行一些人工智能的程序，以此来实时监测和识别你身体内部正在发生什么。
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医疗影像的智能分析
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随着人工智能的流行，“深度学习”似乎一夜之间就能应用于所有领域。生物科学家们自然也想试试它能否帮到自己的工作。绝大多数的医疗人士收集的数据首先是图像，通常是X光片、核磁共振成像（MRI）、计算机断层摄影（CT）等，因此，用人工智能来分析图像就是一个很自然的应用。毕竟，为了尽快找出病人的问题所在，世界上不知有多少放射科、心脏病科和肿瘤科的医院工作人员每天花费大量时间检查这些医疗影像。
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比如，总部位于旧金山的Enlitic正在采用深度学习来检测CT图像中的肺癌。肺癌是最难检查出的癌症之一，这也是为什么通常检查出来就是晚期的原因。再如，从斯坦福大学孵化器StartX里走出的Arterys公司基于深度学习开发出了一款检测心血管疾病的应用。
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创业公司们已跃跃欲试，大公司们自然也早已出手。IBM正在将其沃森机器学习系统（以及2015年从Merge Healthcare公司收购的技术）应用于医学影像管理。同时它还与美敦力（Medtronic）、杨森和苹果公司合作，致力于糖尿病的诊断研究，与几家大医院合作进行癌症诊断研究，这些都被打包进了“沃森基因分析”。同时，IBM还鼓励通过智能手机收集患者的数据并将其上传到云端。2015年，IBM还专门推出了“沃森健康项目”（Watson Health）。
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戴尔的云上有超过1 000名医疗工作者提供的数百万的医学图像，它正在使用来自以色列Zebra Medical Vision公司的学习软件，对这些图像进行自动识别和分析。
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飞利浦正与日立合作致力于图像分析系统的研究，它已拥有一个超过1 350亿的庞大医疗影像数据库，其医疗设备（X光扫描仪、CT扫描器和MRI扫描器）每周都在生成超过200万张医疗影像。
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