据2017年4月全球知名市场调研公司PMR发布的一份最新报告，未来6年，全球生物传感器市场将经历快速增长，该市场2014年市值为129亿美元，到2020年将达到225亿美元，年复合增长率为9.7%。按地理划分，目前北美是全球生物传感器的最大市场，而由于医疗保险普及率的不断扩大、人口基数大以及卫生保健系统的不断升级，亚太地区将成为增长最快地区。
随着卫生保健系统不断升级，未来，亚太地区将成为生物传感器增长最快地区。资料图
一窥生物传感器
也许现在大部分人并不知道生物传感器为何物，但事实上，它已在炫酷的科幻电影里高频亮相。
还记得电影《Her》中那个贴心的人工智能系统吗?在这个虚拟世界里，你能与它分享细腻的情绪感受，它也能理解、认同并服务你的需求，帮你梳理知识、处理邮件，和你谈情，甚至与你发生一场柏拉图式性爱。
电影截图，资料图
科幻电影《少数派报告》中，阿汤哥佩戴的体感手套操作电脑的镜头令人向往不已。通过佩戴手套实现细微的手势控制，包括重叠窗口、下拉菜单等，以此控制用户界面，实现多种操作。
科幻电影《华氏451》中，主角的妻子Mildred长达10年之久挂着一副智能耳机，通过读唇与丈夫交流的场景也让人大开眼界。根据设计，耳机用以收集运动数据，进行心率检测和无线蓝牙传输，并通过内置高精度运动传感器，准确记录并分析使用者的运动及行为状态。
生物传感器像理智的研究者一样敏锐地体察并反馈人类的方方面面。利用信息获得真实感受，增进理性，延伸人类存在的维度。比如，有些生物传感器能从你的汗水中读取化学信息，监测身体在运动过后的反应。再比如，有着镀金条形码模样的电子纹身可以通过静脉监测血液中热能的流动情况，以此观察血管对温度变化的反应，从而监测心血管健康。
美国杜比实验室用生物传感器理解人类反应，资料图
生物传感器技术发展与定义
目前，经过上世纪60年代兴起的专一性强且灵敏度高的酶法分析、基于离子选择性电极的无试剂分析、酶电极、微生物电极、测抗原的免疫传感器、热生物传感器、酶光纤传感器、压电晶体酶传感器等发明应用阶段，生物传感器的功能应用已拓展到活体测定、多指标测定、联机在线测定等领域，并在临床、发酵、食品、化工和环保等领域，显示出极具潜力的应用前景。
近20年来，生物亲和传感器的技术取得突破，以表面等离子体和生物芯片为标志的生物传感器掀起第二场高潮。紧接着，微型生物传感器、纳米生物传感器、亲和生物传感器、杂合生物传感器以及生物芯片接踵而至。
经过半个多世纪的发展，关于生物传感器的定义基本形成，简单来说，生物传感器充当着一个接收器和转换器的角色。主要体现在以下三个方面：
首先，感受。提取出动植物发挥感知作用的生物材料，包括：生物组织、微生物、细胞器、酶、抗体、抗原、核酸、DNA等。实现生物材料或类生物材料的批量生产，反复利用，降低检测的难度和成本。
其次，观察。将生物材料感受到的持续、有规律的信息转换为人们可以理解的信息。
再次，反应。将信息通过光学、压电、电化学、温度、电磁等方式展示给人们，为人们的决策提供依据。
有了追踪式的无缝了解，技术才能捕捉人类需求，以便做出合理、有效的决策。如室内温度的调节，机器、设备、家具、交通工具的实时控制，收发邮件等工作事务的处理等行为。可以说，生物传感是实现智能化的第一步。
美国西安大略大学利用3D打印技术开发出的一种可植入心脏的生物传感器。资料图
生物传感的未来展望
传感器的跨界应用，对生物传感器的需求能做到无缝切入，将是未来的趋势。未来10年内即时检测的潮流会到来。生物传感器的物理形态和应用情景将实现个性化。
生物传感器的发展，需要通过3D打印技术实现个性化需求。近日，美国研究人员宣布开发出一种3D打印的可植入血压传感器装置。美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家创造了一个纳米级别的模孔蛋白，这种碳纳米管能在体内用于运输药物，作为新型的生物传感器和DNA测序的应用基础。
日前，梅奥诊所和无线传感器公司Gentag也宣布，双方计划开发一次性的无线可穿戴贴片传感器，面积只有药膏般大小，能和智能手机整合进行糖尿病、肥胖症和相关疾病的监控。
梅奥将与Gentag联合开发贴片传感器，资料图
随着人们使用可穿戴健康监测器和智能设备数量的快速增加，通过这些设备来监测我们的活动与健康的想法已深入人心。据福里斯特研究公司预测，到2020年，物联网产业的规模要比信息互联网大30倍，将有250亿台物联网设备接入互联网，这意味着将有海量设备需要感知数据。据英国市场分析公司CCS洞察公司研究报告，可穿戴设备的销量将在2018年达到并超过1.7亿台。
连日来，英特尔、三星不约而同加速生物传感器领域的研发布局，引起业内瞩目。应市场对可穿戴设备的热切需求，二者分别推出了纳米级微细制程应用处理器(AP)，并研发整合多种感测器的感测器中枢，争相抢占穿戴用移动AP市场。
不过，从细分市场来看，以生物识别传感器市场为例，在产值接近45亿美元的全球生物识别硬件市场中，传统的指纹识别传感器仍然垄断了95%的市场，而人脸识别/虹膜/眼球/眼纹识别传感器还处于等待腾飞的状态。这不失为生物传感器市场的一个结构性不均衡的表现。
目前，医疗健康领域的应用覆盖中医针灸传感针、生物芯片、葡萄糖监测、检测DNA突变、疾病诊断、病毒检测、药物剂量、脑损伤检测等方面。除此之外，生物传感器还大大改变了用户操作游戏的方式。如NeuroSky神念科技的脑电传感器可以解放人的双手，实现了用意念来玩游戏。Throw Trucks With YourMind等都是类似的游戏应用。
多功能、多传感器及多标准可穿戴设备在人类日常生活中发挥的作用会日益显著。连接人与人、物与物、人与物的各类传感器将逐步完成技术积累，并走向工业、医学、生活等领域。届时，生物传感器将搭建起大数据，让一切与人有关的决策更加高效、更加科学。