科技英语三单元

三单元Anartificialheartcontainingminiaturizedspacetechnologywillsoonbeatinsideaperson,havingnowbeenapprovedforhumantrialsinFrance.Withheartdiseasekillingover100millionpeopleindevelopedcountriesaloneandthedemandfortransplantsfarexceedingdonations,creatingatotallyartificialhearthasbeentheholygrailofcardiovascularmedicineforhalfacentury.一种包含微型空间技术的人造心脏将很快在人体内跳动，目前已获准在法国进行人体试验。仅在发达国家，心脏病就夺去了1亿人的生命，人们对移植的需求远远超过了捐赠，因此，半个世纪以来，建立一个完全人造的心脏一直是心血管医学的圣杯。Brainchildofthevisionarycardiacsurgeon,ProfessorAlainCarpentier,theprostheticistheresultof15yearsofcollaborationwithaerospacegiantAstrium,thespacesubsidiaryofEADS.In2008,withsupportfromtheFrenchGovernmentandinvestors,Prof.CarpentierfoundedtheEADSspin-offcompany,Carmat,tocompletethework.CombiningtheuniqueexpertiseofProf.Carpentier,knownworldwideforinventingtoday’smostusedheartvalves,withAstrium’sexperienceinbuildingsatellites,Carmatproducedtheirfirstcompletelyartificialheartearlierthisyear.ItturnedoutthatspacehadtheingredientsthatCarmatneeded.Workingcloselywithsatelliteengineers,thecompanyappliedAstrium’sexpertiseinbuildingspacecrafttoguaranteethenecessaryprecisionanddurabilityforanartificialhumanorganlikeaheart.这具远见卓识的心脏外科医生阿兰·卡彭迪尔教授的构想，是该公司与航空业巨头阿斯特瑞姆公司合作15年的成果，阿斯特瑞姆公司是EADS的空间子公司。2008年，在法国政府和投资者的支持下，卡彭提尔教授创立了欧洲航空防务和航天公司（EADS）分拆公司Carmat，以完成这项工作。卡玛提尔教授以发明当今最常用的心脏瓣膜而闻名于世，加上阿斯特里姆在制造卫星方面的经验，卡玛特在今年早些时候生产出了他们的第一个完全人造心脏。结果证明，太空中含有卡玛特所需要的成分。该公司与卫星工程师密切合作，利用阿斯特瑞姆公司在制造航天器方面的专长，以保证人造人体器官如心脏所需的精度和耐久性。Fashionedinpartfrombiologytissueandinpartfromminiaturesatelliteequipment,thedevicecombinesthelatestadvancesinmedicine,biology,electronicsandmaterialssciencetoimitatearealheart.Theteamhadtobuildadevicethatcouldwithstandthetoughconditionsofthebody’scirculatorysystemandpump35milliontimesperyearforatleastfiveyearswithoutfail.Theyneededtheultimateinreliability,andtheanswercamefromdesignmethodologies,testingstrategiesandknow-howfortheelectronicsonsatellites.“Spaceandtheinsideofyourbodyhavealotincommon,”saysMatthieuDollon,HeadofBusinessDevelopmentinAstrium’sFrenchElancourtEquipmentteam,whoareworkingcloselywithCarmatontheheart.“Theybothpresentharshandinaccessibleenvironments.”Telecomsatellitesarebuilttolast15yearsontheirowninspace,36,000kmaboveEarth.Theheartmightbecloserthanasatellitebutitisjustasinaccessible.“Failureinspaceisnotanoption.Norisonsitemaintenance.Ifapartbreaksdown,wecannotsimplygoandfixit.It’sthesameinsidethebody.”该装置部分由生物组织制成，部分由微型卫星设备制成，结合了医学、生物学、电子学和材料科学方面的最新进展，模拟出一颗真正的心脏。该团队必须制造一种设备，能够承受身体循环系统的恶劣环境，并且至少五年内每年要泵3500万次而不发生故障。他们需要最终的可靠性，答案来自于卫星电子设备的设计方法、测试策略和诀窍。“空间和你的身体内部有许多共同之处，”马蒂厄·多伦说，他是阿斯特瑞姆法国艾兰考特设备团队的业务发展主管，他在心脏方面与卡玛特进行了密切合作。“他们都面临着恶劣和难以接近的环境。”电信卫星是在距离地球36000公里的太空中自建15年的。心脏可能比卫星近，但也同样难以接近。“太空中的失败不是一个选择。现场维护也是如此。如果一个零件坏了，我们就不能简单地去修理它。体内也是一样的。”Equally,spaceengineerstoleratenointerruptionsorbugsintheirelectronics.TeammemberDungVo-Quoc,whodesignedsomeofthevitalelectronicsfortheheart,pointsout:“Ifyoursatellitestopsworkingduringthefinalpenaltyofthefootballworldcup,it’sdisappointing.Butifaheartstopsbeatingforfiveseconds,it’sfatal.Wetryhardtomakesurethateverysinglepartwillfunctionasplannedforthedurationofthedevice.”It’sthisneedforlong-termdependabilitythatmakesthequalitythresholdforspaceelectronicshigherthananyotherfield.Everycomponenthastobetestedmeticulouslytomakesureitwillstandthetestoftime,evenintheharshestconditions.Nothingislefttochance.Everyoneofthe900tinycomponentsintheCarmatheartmustfunctionperfectly.Justastheywouldforsatellites,theteamusedadvancedmodelinganddigitalsimulationtechnologiesanddevelopedlatest-generationtestbenchestoperformthoroughanalysis.ForCarmat’sTechnicalDirector,MarcGrimme,itwasarevelation,“Ihadn’trealizedquitehowdemandingthetestingisforspacecraft.Iknewthemilitaryhadhighstandards,butinspacethebarisevenhigher.”同样，太空工程师不容许他们的电子设备出现中断或故障。团队成员董沃国(DungVo-Quoc)为心脏设计了一些重要的电子产品，他指出：“如果你的卫星在世界杯的点球大战中停止工作，那就太令人失望了。但是如果心脏停止跳动5秒钟，那就是致命的。我们努力确保每一个零件在设备运行期间都能按计划运行。”正是这种对长期可靠性的需求，使得空间电子的质量门槛高于任何其他领域。每个组件都必须经过仔细测试，以确保即使在最艰苦的条件下也能经受住时间的考验。没有什么是靠运气的。卡玛特心脏里900个微小部件中的每一个都必须完美地工作。正如他们对卫星一样，该团队使用先进的建模和数字仿真技术，开发了最新一代的测试台来进行彻底的分析。对卡玛特的技术总监马克·格林来说，这是一个启示。“我还没有意识到太空船的测试是多么的苛刻。我知道军方有很高的标准，但在太空中酒吧甚至更高。”Thatrigorhaspaidoff.TheFrenchHealthAuthorityhasdeemedtheprostheticreliableenoughtoauthorizethefirsthumanimplantsinthreeapprovedhospitalsinParis.Doctorscannowstartselectingthefirstfourpatientstotrialitinsidetheirbodies.“Thecountdownhasstartedtothenextphase,”saysMarcGrimme.“It’sabitlikearrivingatbasecamponMountEverestandgettingtheauthorizationtoheadouttothenextlevel.It’sveryexcitingandveryemotional.”这种严谨得到了回报。法国卫生署认为这种义肢足够可靠，可以授权在巴黎的三所经批准的医院进行首例人体移植手术。医生现在可以开始选择前四名患者在他们的体内进行试验。“倒计时已经开始进入下一个阶段，”马克·格林说。“这有点像到达珠穆朗玛峰上的大本营，并获得前往下一级别的授权。这很令人兴奋，也很感性。”Oneofthechallengeswastocreateaheartthatwouldbeatliketherealthingandspeeduporslowdowndependingonitsowner’sexertionlevels.Spacehadtheanswerhere,too.BasedontechnologiesdevelopedforEuropeanspaceprojects,thetinyelectronicsintheprostheticheartaretheequivalentofthoseonthebusofatelecommunicationssatellite.“Liketheheart,asatelliteneedstorespondonitsowntowhat’s