人工消化系统能否替代“幻视”的能量石？科学家称要用于器官置换和慢性消化疾病患者

漫威工作室的人们并不是唯一会进行天马行空的人类。

在漫威电影中，Vision是复仇者联盟中的成员，他是一个基于先进的机器人技术和生物工程技术的合成人，但他一直不断努力使自己更像人类。

Vision的身体含有生物细胞，外表特征与人类相似，与人类不同的是，他从不进食。例如，在影视剧CaptainAmerica：CivilWar中，他试图制作Wanda最喜欢的菜肴——辣椒酱，但表示他的烹饪技能可能达不到标准，因为他从未吃过任何食物。这一点在WandaVision第二季中再次被证实，Vision不是从新陈代谢过程中获取能量，而是从他额头的心灵宝石中获得几乎无穷无尽的能量。

然而，Vision不吃东西是否意味着他不能？

根据论文作者弗莱堡大学和埃因霍温科技大学的说法，他需要一个人工消化系统来实现进食。

在影视剧中，Vision由韩国女科学家HelenCho在再生摇篮中利用振金和人造组织类似物合成的。其额头的心灵宝石为他的大脑提供动力，但在漫威电影（甚至漫画书）中没有专门展示Vision的消化系统的场景。再生摇篮成功地为Vision赋予了大脑、眼睛和舌头，因此该技术还应该能够创造其他器官——如食道、胃、肠和直肠，这些都是人类消化系统的基本要素。

Vision在Avengers：InfinityWar中被刺穿并产生了剧烈的疼痛，但没有失血。因此，Vision必定具有包含疼痛感受器的神经系统，但他可能缺乏循环系统，而循环系统在人体中对于向细胞分配营养至关重要。

在寻找人工消化系统的潜在组件的过程中，Tauber和Fitzgerald将目光投向了柔性机器人领域。一个人工食道的很好的候选者是由Tauber和几位同事在2017年开发的柔性机器人蠕动泵系统，就像人类的食道（和肠道）通过蠕动在整个消化系统中移动食物一样，这是一个由环形可收缩“肌肉”附着的管状器官，可通过蠕动在系统中移动食物。

按照Tauber和Fitzgerald的说法，机器人蠕动泵系统的气动室集成在管道内壁的管状体中。因此，当这些腔室扩张时，内径就会减小，就像人类的食道（或肠道）一样。因此，有可能创造出一种人造蠕动收缩波，使食物沿着柔性机器人器官的长径向一个方向运输。假如扭转收缩的方向可以使Vision在食物中毒的情况下呕吐出食物或液体。

同时，人工胃也被开发出来了。2015年建造的人类胃模拟器作为潜在的候选者，因为它被设计用来模拟和研究食物的消化和运输。该模拟器由一个圆柱形乳胶室组成，乳胶室的壁可以通过滚筒收缩，模拟人类消化过程中胃壁的活动。

另一种人工胃使用一系列圆形气室来产生收缩。作者写道，将这两项技术结合起来“可能不会让Vision感觉到胃中的食物，但肯定会让Vision运输和消化食物”。

对于整个消化系统，可能需要将多个机器人蠕动泵系统系统及人工胃缝合在一起。至于模拟肠道微生物，芯片上的器官微流体装置能够模拟人类消化道的状况，“在非生物材料上承载活组织和微生物菌群，这对功能性人工肠壁至关重要”作者写道。最后，Vision需要人工直肠来清除废物，机器人蠕动泵系统可以用作人工肠道出口，因为它可以模拟括约肌的功能。

这些只是最基本的组成部分，人类消化系统极其复杂。并且，仍然需要一个附着在肠壁的微流控网络，以确保养分的吸收和运输。这反过来又需要连接到人工血液循环系统，这似乎是Vision目前所缺乏的。

另外，还有消化液和感受器，拥有这些Vision就可以體验饥饿了吗？

更重要的是，目前尚不清楚人工消化系统是否能为Vision的基本身体功能提供足够的能量，更不用说他的超级英雄能力了。

不过，上述这些不仅仅是对科学问题的较真。作者指出，人类将会受益于此类系统的进步，可能将在器官置换和具有慢性消化问题的患者的临床治疗中得到应用。