10 遇见智能时代的你(第5/6页)

现在几乎人人都拥有一部智能手机,但多数人在用它打游戏、看电影、刷朋友圈时,没有意识到其中蕴藏着通往未来的入口。人工智能领域很多世界最尖端的技术,都已经集成在诸如度秘一类的产品中。翻译、语音识别这些看似波澜不惊的功能,已经可以让你接触到最前沿的人工智能技术。

“工作着是美丽的”,这句话是已故女性作家陈学昭的长篇小说的名字。她是五四新文化运动的旗手之一。今天人工智能将会带来又一场新文化运动。而在智能时代,工作着依然是美丽的,它需要智慧,更需要人类在与机器的互相砥砺中前行。

生命之歌,人工智能如何再造医疗

思索、奋斗、享乐、奔走……人类以肉身在世间拼搏,无论现世生活是幸福还是煎熬,总是渴望更健康长寿,渴望能亲眼看到未来的任何一天。昔日秦始皇为求长命百岁的仙药派人东渡,而今天的医疗科技则把长寿带给普通民众。

科技的发展又带来新的想象。无论是《超能陆战队》中亲切至极的医疗机器人“大白”,还是《攻壳机动队》中用人类肉体改造成的武器,都成为荧屏上的经典角色,令人津津乐道。虽然人类文明在工业革命后获得了突飞猛进的发展,但在现代医学的庇护之下,人类的肉身仍然显得那么脆弱。小小的身躯之内蕴藏着一个我们远未探索的世界。高科技会把人类的身体引向何处?这已经不仅仅是医生感兴趣的话题。

科学史上每一个领域的进步似乎都与医疗行业发生着重要关联。物理学家在光学领域和原子领域的研究带来了显微镜和X射线,宇宙飞船中为宇航员准备的健康检测室日后变成了重症监护室,生物学让动物实验成为人类最重要的医学测试方法,而化学更是一门与药品有着千丝万缕关系的学科。

那么人工智能在医学领域会扮演什么样的角色?答案恐怕不是一种角色,而是会改写整个医疗行业。

人工智能作为一种方法,对医疗的影响将是全方位的,由浅入深,由小及大。

尖端医学最为吸引眼球:Nature报道神经假体使腿部瘫痪的猴子能够重新行走;美国研究出“纳米鱼机器人”可以轻松将止痛药物传输到指定的身体部位;在基因药物领域,深度学习为改写基因、合成新生物提供了可能。

类似的例子不是我们想要讨论的重点。纳米机器人、基因改造虽然是影视作品热衷的话题,却和现实领域颇有距离。更重要的是,虽然人工智能已经进入许多最前沿的医学领域,但几乎都还停留在理论或者实验阶段,不过在一些更成熟的领域,人工智能已经可以发挥重要作用。

在眼部疾病治疗中,由于对病人信息掌握有限,有1/10的病人会在治疗过程中受到伤害,其中至少一半伤害是可以预防的。英国知名的摩尔眼科医院与谷歌展开合作,打造了一款机器学习系统。这款系统仅凭眼部数字扫描结果,即可识别潜在的眼部疾病风险。眼部扫描技术早已有之,但是传统的机器在完成扫描之后,无法快速分析复杂的眼部数据。机器学习则是对付这类数据的能手,可以大大缩短分析时间和提升准确率,更快、更准确地为病人提供治疗方案。

IBM的watson机器人可以通过大数据和人工智能帮助人类分析肿瘤等疑难疾病。在日本,病理读片大多都需要两名医生共同完成以防止错漏,而NEC很多年前就开始在日本医院中推行自动读片系统,现在已经能够替代医生的角色来辅助读片工作。

生物大数据也正在改变着医学研究和制药业。在一些传统医学诊断中,医生会让病人在一段平缓的路上行走几分钟,并记录他们的行走距离。这个测试是为了预测肺移植者的存活率,并可检测肌肉萎缩的病程发展,甚至可以评估心血管患者的健康状况。但是如果你想同时拿到1000个人的监测数据,那么光是记录就会变得非常困难。

智能手机解决了数据获取的问题。美国一位研究者想要收集有关心血管的数据,于是上传了一个名叫“我的心脏计数器”的App到苹果商城,结果短短两周内他手上就有了超过6000人的测试结果。现在他面对的问题不再是样本不足,而是缺少面对庞大数据进行更精确分析的能力。

我们一旦有能力把生物大数据抽丝剥茧,获得想要的结论,整个医学行业将受益无穷。以糖尿病为例,仅在中国就预计有超过1亿人受此病困扰。糖尿病诊断过程中有一个令医学界十分头疼的问题,就是不容易对病人做到糖尿病亚型的精确细分,这对前期预防和后期治疗都极为不利。而大数据分析可以在这一点上发挥优势,如果最终能对每个病人做出具体的病型确认,就能真正做到“对症下药”。

基因测序是发现致病原因的一个前沿方法。在这方面,我赞助了一个食管癌项目。过去在基因测序与疾病相关性的研究上,限于技术基本只能够做到单基因致病研究,比如发现某种基因突变会导致唐氏综合征之类的罕见病。而常见病很多是由多个基因组合的突变导致。过去由于计算能力达不到现在的水平,人们根本算不出来到底是哪些基因的组合导致了一些常见病。但是未来是可以算出来的。

大数据与智能分析对药物市场也会有明显改善。现代医疗中的药物品种已经变得越来越多、越来越复杂,有时病人会发现,光是治疗感冒的药物就多达几百种。大数据的出现,将为我们带来个人定制的药物使用方案,精准使用每一种最适合我们的药物。

这也就是“精准医疗”(Precision Medicine)的概念。美国前总统奥巴马2015年在国情咨文中提出“精准医学计划”,打算通过分析100多万名美国志愿者的基因信息,以便掌握疾病形成机理,开发相应药物,实现“精准施药”。通过互联网、人工智能与生物大数据的引领,精准医疗将成为一种把个人基因、环境与生活习惯差异考虑在内的疾病预防与处置的新方法。我国也在2015年由科技部召开精准医学战略专家会议,计划在2030年前向精准医疗领域投入600亿元。

多伦多大学的Brendan Frey(布兰登·弗雷)教授称,现代科技下我们已经能源源不断地获取基因生物学的数据,但是人类却难以破解和掌控这些海量数据,无法“理解”基因。我们可以想到,深度学习将扬其所长,寻找人类无法发现的基因关联。当人工智能找出健康的基因序列模式,人类就能够通过基因来诊断甚至预测疾病,优化用药靶向。