蘋(píng)果手表能測(cè)血糖了？！從喬布斯開(kāi)始，研發(fā)12年，傳感器獲重大突破！

昨日（2月23日），彭博社首席記者M(jìn)ark Gurman在其Twitter賬號(hào)上發(fā)布了一則消息：Apple Watch 的無(wú)刺血糖監(jiān)測(cè)項(xiàng)目取得了突破性進(jìn)展！

長(zhǎng)期以來(lái)，一直有消息傳言蘋(píng)果公司在開(kāi)發(fā)用于無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)的傳感器，將被用于Apple Watch，以實(shí)現(xiàn)廣泛的血糖監(jiān)測(cè)需求。

這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)展如何？蘋(píng)果手表測(cè)量血糖使用的是什么傳感器技術(shù)？我們什么時(shí)候能用上無(wú)創(chuàng)測(cè)量血糖的智能手表？

研發(fā)12年，耗資數(shù)億美元！“登月”級(jí)項(xiàng)目難度！蘋(píng)果無(wú)創(chuàng)式血糖傳感器獲突破性進(jìn)展！

昨日(2月23日），彭博社記者、著名蘋(píng)果“名記”Mark Gurman在Twitter上發(fā)文，稱蘋(píng)果Apple Watch 的無(wú)刺血糖監(jiān)測(cè)項(xiàng)目取得了突破性進(jìn)展！

Mark Gurman長(zhǎng)期以來(lái)準(zhǔn)確報(bào)道蘋(píng)果公司的產(chǎn)品計(jì)劃，被認(rèn)為是所有 Apple 相關(guān)事務(wù)的首選記者之一。此消息一出，著名生物傳感器及醫(yī)療儀器廠商雅培（Abbott）公司股價(jià)都受到影響。

據(jù)Mark Gurman的文章透露，蘋(píng)果的這項(xiàng)秘密計(jì)劃代號(hào)為“E5”，項(xiàng)目目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種測(cè)量人體內(nèi)的葡萄糖含量的傳感系統(tǒng)，而無(wú)需刺破皮膚取血。

據(jù)知情人士透露，在最近取得的這個(gè)重大里程碑之后，蘋(píng)果公司現(xiàn)在相信它最終可以將葡萄糖監(jiān)測(cè)推向市場(chǎng)。

從1975年開(kāi)始，研究人員就一直在研究監(jiān)測(cè)血糖水平的方法，而無(wú)創(chuàng)式血糖監(jiān)測(cè)是終極目標(biāo)，被認(rèn)為是醫(yī)學(xué)研究的圣杯之一，其難度堪比“登月”，至今還無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

此前，許多初創(chuàng)公司——以及一些世界上最大的公司——都曾嘗試開(kāi)發(fā)一種非侵入式的檢測(cè)傳感器，但都以失敗告終。譬如2014年，谷歌宣布計(jì)劃制造可以通過(guò)淚滴測(cè)量血糖的智能隱形眼鏡。但谷歌最終在 2018 年擱置了這個(gè)復(fù)雜的項(xiàng)目。

據(jù)悉，為了這個(gè)項(xiàng)目，蘋(píng)果已經(jīng)研發(fā)了12年，耗費(fèi)了巨額美金，以及大量的工程師——甚至首席執(zhí)行官庫(kù)克、首席運(yùn)營(yíng)官Jeff Williams，以及蘋(píng)果硬件負(fù)責(zé)人Eugene Kim都參與了該項(xiàng)目。

為什么蘋(píng)果要研發(fā)這個(gè)傳感器？喬布斯的“遺愿”

該項(xiàng)目開(kāi)始于2010年，當(dāng)時(shí)蘋(píng)果公司創(chuàng)始人喬布斯，因癌癥問(wèn)題身體健康每況愈下，于同年發(fā)布的iPhone 4手機(jī)，也成為最后一部由喬布斯發(fā)布的iPhone。

受健康問(wèn)題的影響，喬布斯開(kāi)始更多地關(guān)注與身體健康方面有關(guān)的科技技術(shù)，并萌生了做醫(yī)療保健科技產(chǎn)品的想法。

據(jù)媒體報(bào)道，當(dāng)時(shí)Jobs 曾在蘋(píng)果內(nèi)部提出過(guò)「智能腕表」的想法，「它需要非常小巧、方便、美觀，同時(shí)也需要具有強(qiáng)大的功能」。

此外，喬布斯在2009年接受媒體采訪時(shí)，表示“使健康技術(shù)成為蘋(píng)果公司的一項(xiàng)重大舉措”：

2009年夏天，美國(guó)一家大型醫(yī)療保健公司的前首席執(zhí)行官曾與我講述那年早些時(shí)候他與喬布斯以及他一些團(tuán)隊(duì)成員的一次會(huì)面。在那次會(huì)議上，喬布斯強(qiáng)調(diào)說(shuō)，他對(duì)醫(yī)療保健系統(tǒng)感到非常沮喪，為了治療健康問(wèn)題而必須處理的“繁文縟節(jié)”也令他感到非常復(fù)雜。喬布斯隨后表示，在未來(lái)，蘋(píng)果公司的任務(wù)之一可能是幫助人們透視醫(yī)療保健體系，使健康技術(shù)成為未來(lái)蘋(píng)果公司的一項(xiàng)重大舉措。這位前醫(yī)療保健公司的首席執(zhí)行官評(píng)估道：“在未來(lái)，蘋(píng)果公司可能在解決醫(yī)療保健的一些關(guān)鍵問(wèn)題方面發(fā)揮舉足輕重的作用?！?/p>

2010年，喬布斯指示 iPhone 制造商收購(gòu)了一家名為 RareLight的初創(chuàng)公司，該公司吹捧了一種早期的無(wú)創(chuàng)血糖監(jiān)測(cè)方法。

隨后，Apple 聘請(qǐng) RareLight 的創(chuàng)始人 Bob Messerschmidt 開(kāi)始自己的血糖監(jiān)測(cè)儀研發(fā)工作，該監(jiān)測(cè)儀最初的代號(hào)為 E68。

因此，對(duì)于無(wú)創(chuàng)式血糖監(jiān)測(cè)傳感器系統(tǒng)的研發(fā)，對(duì)于蘋(píng)果公司來(lái)說(shuō)，某種意義上是繼承喬布斯的“遺愿”。

并且，Apple 的高級(jí)管理人員認(rèn)為，鑒于該公司在硬件和軟件集成方面的專業(yè)知識(shí)以及雄厚的財(cái)力，這一問(wèn)題是他們能夠解決的獨(dú)特問(wèn)題。據(jù)知情人士透露，CEO庫(kù)克、首席運(yùn)營(yíng)官CEO庫(kù)克和 Apple Watch 硬件負(fù)責(zé)人Eugene Kim都參與了該項(xiàng)目。

也即是說(shuō)，蘋(píng)果公司認(rèn)為自己有能力有信心解決這個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

原型跟IPhone一樣？揭秘蘋(píng)果無(wú)創(chuàng)血糖檢測(cè)傳感器使用的技術(shù)

蘋(píng)果采取的技術(shù)，被稱為「硅光子學(xué)的芯片技術(shù)」以及「吸收光譜監(jiān)測(cè)程序」。

蘋(píng)果開(kāi)發(fā)了一種基于硅光子的生物傳感器芯片——收集光線照射到皮膚后反射的光學(xué)吸收光譜，并與特征光譜進(jìn)行比對(duì)，來(lái)確定人體內(nèi)的葡萄糖濃度。

在過(guò)去十年中，Apple 已在數(shù)百人身上測(cè)試了這種葡萄糖監(jiān)測(cè)傳感器技術(shù)。

在人體試驗(yàn)中，蘋(píng)果已經(jīng)將該系統(tǒng)用于不知道自己是否患有糖尿病的人，以及患有前驅(qū)糖尿病和 2 型糖尿病的人。該技術(shù)已與從靜脈抽取的血液和從皮膚上刺取的樣本（稱為毛細(xì)血管血）的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試進(jìn)行了比較，并被認(rèn)為技術(shù)是可行的。

然而，該技術(shù)目前處于可行的“概念驗(yàn)證”階段，還需要改進(jìn)大小以適配可穿戴設(shè)備Apple Watch的應(yīng)用要求。

據(jù)Mark Gurman披露，蘋(píng)果的工程師們正在努力開(kāi)發(fā)一種與iPhone大小差不多的原型設(shè)備，可以綁在人的二頭肌上。

而最終的目標(biāo)，顯然是將該傳感系統(tǒng)內(nèi)置于Apple Watch中，成為全球許多糖尿病患者或者有相關(guān)健康需求的人的必備穿戴設(shè)備。

據(jù)悉，這款原型設(shè)備所用的芯片由臺(tái)積電流片，用于血糖監(jiān)測(cè)的傳感器和芯片則由蘋(píng)果和Rockley Photonics合作開(kāi)發(fā)。

2021年，Rockley公開(kāi)披露了與蘋(píng)果的合作，并在監(jiān)管文件中明確表示蘋(píng)果是其最大客戶。上個(gè)月（2023年1月），Rockley申請(qǐng)破產(chǎn)，蘋(píng)果終止了合作關(guān)系。

Rockley Photonics平臺(tái)利用硅光子生物傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)了基于拉曼光譜的“片上光譜儀”，旨在通過(guò)對(duì)多模式生物標(biāo)志物（例如葡萄糖、乳酸、水合作用、血壓和核心體溫）進(jìn)行連續(xù)、非侵入式監(jiān)測(cè)，從而徹底改變消費(fèi)者的健康狀況。Rockley 稱之為“腕上診所” 技術(shù)。

Rockley Photonics硅光子生物傳感模塊中的第一部分為近紅外硅光子芯片，尺寸為8mm x 3mm，第二部分為可見(jiàn)光硅光子芯片，第三部分電學(xué)接口，第四部分為ASIC和驅(qū)動(dòng)芯片。其中，近紅外硅光子芯片不僅能通過(guò)微環(huán)產(chǎn)生頻率梳光源，還能在硅光子芯片上實(shí)現(xiàn)片上光譜儀，用于分析經(jīng)過(guò)皮膚反射的拉曼光譜信息，從而獲得人體內(nèi)血糖的濃度。

與Rockley終止合作后，相信蘋(píng)果繼續(xù)在使用全自研技術(shù)推送該傳感技術(shù)的落地，才有我們今天見(jiàn)到的突破性消息。

保密程度極高？Apple 中最隱蔽的計(jì)劃之一 在距離蘋(píng)果總部約12英里的一個(gè)毫不起眼的辦公室里，有一個(gè)生物醫(yī)學(xué)工程初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)，名為Avolonte Health LLC，在外人看來(lái)，它與蘋(píng)果無(wú)關(guān)。

然而，這是一個(gè)幌子，他們是蘋(píng)果超級(jí)秘密計(jì)劃「智能手表」的一部分，稱為蘋(píng)果探索性設(shè)計(jì)小組（XDG），有數(shù)百名工程師正在從事該項(xiàng)目，這是一項(xiàng)之前未曾報(bào)道過(guò)的，類似于Alphabet Inc.（谷歌公司）的X實(shí)驗(yàn)室（也稱「登月工廠」）。 這是以神秘著稱的 Apple 中最隱蔽的計(jì)劃之一，甚至與蘋(píng)果的自動(dòng)駕駛汽車項(xiàng)目或虛擬現(xiàn)實(shí)AR/VR項(xiàng)目相比，參與的人數(shù)甚至更少。 前文提到的無(wú)創(chuàng)式血糖監(jiān)測(cè)技術(shù)初創(chuàng)公司RareLight 的創(chuàng)始人 BobMesserschmidt即曾在Avolonte Health工作。

2011 年，Messerschmidt 被 Apple 資深人士 Michael Hillman 取代，他一直領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)直到 2015 年。該項(xiàng)目被轉(zhuǎn)移到 XDG，該部門由長(zhǎng)期擔(dān)任科學(xué)家和工程主管的 Bill Athas 領(lǐng)導(dǎo)。就在那時(shí)，關(guān)于蘋(píng)果公司在無(wú)創(chuàng)血糖監(jiān)測(cè)方面的工作的第一個(gè)謠言開(kāi)始浮出水面。

盡管蘋(píng)果在血糖方面取得了重大技術(shù)進(jìn)步，但也遭遇了不少挫折：

XDG的領(lǐng)導(dǎo)者、長(zhǎng)期擔(dān)任科學(xué)家和工程主管的Bill Athas在2022年底意外去世。作為主要負(fù)責(zé)人，Bill Athas的意外去世，對(duì)相關(guān)項(xiàng)目的進(jìn)度影響可想而知。

目前，這項(xiàng)研發(fā)工作由蘋(píng)果的幾位高層領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)，包括Dave Simon和Jeff Koller，向蘋(píng)果芯片主管Johny Srouji匯報(bào)工作。

Apple Watch的進(jìn)化：越來(lái)越多的傳感器，逐漸實(shí)現(xiàn)喬布斯的醫(yī)療健康監(jiān)測(cè)設(shè)想

從上文我們看到，蘋(píng)果手表和無(wú)創(chuàng)血糖監(jiān)測(cè)技術(shù)的研發(fā)，最初來(lái)自于蘋(píng)果公司創(chuàng)始人喬布斯對(duì)于醫(yī)療健康技術(shù)的關(guān)注，而Apple Watch的一次次進(jìn)化，將喬布斯的設(shè)想逐漸變成現(xiàn)實(shí)，就像當(dāng)初的iPhone一樣。

2014年9月——喬布斯逝世三年后，庫(kù)克發(fā)布了初代Apple Watch。據(jù)媒體披露，事實(shí)上在喬布斯逝世后不到一年，蘋(píng)果前首席設(shè)計(jì)師Jony Ive就開(kāi)始著手構(gòu)想這款蘋(píng)果手表。

這款手表集成了一個(gè)心率傳感器，可以在生活或運(yùn)動(dòng)中提供準(zhǔn)確的心率監(jiān)測(cè)。

2018年，Apple Watch配備了電子心率傳感器，是手表?yè)碛心軌驈氖滞螳@取心電圖ECG的能力。

2021年，蘋(píng)果發(fā)布了第七代Apple Watch，伴隨而來(lái)的升級(jí)，除了更大的顯示屏，還有專門為殘障人士設(shè)計(jì)的一系列功能。

在疫情期間，蘋(píng)果推了能夠全天監(jiān)測(cè)血氧飽和度功能。

除了擁有的健康跟蹤、監(jiān)測(cè)心率不規(guī)則等常規(guī)項(xiàng)，蘋(píng)果去年秋季發(fā)布會(huì)亮相的全新Apple Watch S8，還帶來(lái)了更多健康、安全和連接方面的新功能。

可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，Apple Watch將擁有血糖、血壓監(jiān)測(cè)等能力，而這些能力的實(shí)現(xiàn)依賴于相關(guān)傳感器的開(kāi)發(fā)。

Apple Watch通過(guò)一代代的“進(jìn)化”，配置了越來(lái)越多的傳感器，正是基于這些傳感器，Apple Watch逐漸實(shí)現(xiàn)喬布斯當(dāng)初的醫(yī)療健康保健監(jiān)測(cè)設(shè)想，使健康技術(shù)成為蘋(píng)果公司的一項(xiàng)重大舉措。

結(jié)語(yǔ)

長(zhǎng)久以來(lái)，無(wú)創(chuàng)血糖監(jiān)測(cè)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，而今天蘋(píng)果公司帶來(lái)了一絲成功的曙光。

無(wú)創(chuàng)血糖監(jiān)測(cè)傳感技術(shù)的研發(fā)，起源于喬布斯逝世前，此后蘋(píng)果公司的管理者們，一直努力將這一薪火傳遞下去，才點(diǎn)燃了今天的亮光。

雖然這一項(xiàng)目在未來(lái)仍有多年的工作要做，但喬布斯口中的“One More Thing”，似乎將在未來(lái)的某個(gè)時(shí)刻再次出現(xiàn)，為全球數(shù)百萬(wàn)糖尿病患者帶來(lái)福音，一如當(dāng)初的iPhone徹底改變了世界，我們開(kāi)始進(jìn)入移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。

未來(lái)，憑借各種先進(jìn)的傳感器技術(shù)，Apple Watch會(huì)帶領(lǐng)我們進(jìn)入移動(dòng)健康醫(yī)療監(jiān)測(cè)時(shí)代嗎？

為人類帶來(lái)更美好的生活，始終是科技進(jìn)步最大的意義。

審核編輯黃宇