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腾讯登录人工智能助力疾病研究进展
| 导读 | 近年来人工智能在疾病研究中被越来越多地开始使用，最近来自美国卡里生态系统研究所和佐治亚大学科学家就将机器学习和大数据相结合，用于确定携带疾病的啮齿类动物的种类分布，以及容易被新生寄生虫和病原体传染的热点地区。 |
人工智能（Artificial Intelligence）是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它试图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。
近年来人工智能在疾病研究中被越来越多地开始使用，最近来自美国卡里生态系统研究所和佐治亚大学科学家就将机器学习和大数据相结合，用于确定携带疾病的啮齿类动物的种类分布，以及容易被新生寄生虫和病原体传染的热点地区。而据国外媒体近日报道，目前，包括谷歌公司在内的许多公司致力于研究如何延长人类寿命几十年时间，但美国洛杉矶一家公司提出了一个新概念——使用人工智能技术将人类“起死回生”，而这项技术预计在2040年将实现。那么本文中小编盘点了人工智能与疾病研究的一些精彩研究。
最近，一款由麻省理工学院的罗莎琳德·皮卡德（Rosalind Picard）及其所带领的团队研发的“Embrace”智能腕表面世了。由于皮肤电活动（electrodermal activity）可以体现大脑深处的某些变化，因此这款腕表通过测量其变化，再结合基于多年临床资料建立的数据模型，就可以在佩戴者癫痫发作之前提出警告。此外，和已经推出的一些智能腕表一样，这款腕表也可以收集佩戴者日常的体温和运动数据，让佩戴者能够评估自己的体力活动和睡眠质量。
腕表的设计灵感来自皮卡德团队开展的一项关于孤独症儿童情绪状态的研究。在研究中，他们需要测量儿童手腕上的皮肤电传导。皮卡德注意到，研究中一名儿童的皮肤电活动出现一个尖峰，结果二十分钟后，这名儿童就癫痫发作了。皮卡德表示：“当我意识到手腕上的生物电可以预示癫痫发作时，我感到很震惊。”
当腕表检测到一次即将发作的癫痫时，它会给佩戴者预先指定的朋友或者家人发送消息。Embrace的外观看起来和其它智能手表无异。皮卡德说：“我记得我小时候人们带着巨大的癫痫症手镯。没有人想把难看又惹眼的医疗设备戴在身上”。
【2】人工智能“进军”基因检测市场
据加拿大《环球邮报》报道，在利用机器学习检测DNA（脱氧核糖核酸）中的致病突变十多年后，加拿大多伦多大学生物医学工程教授布伦丹·弗雷近日成立了“深基因组学”公司，准备将其团队开发的新技术推向市场。
弗雷将深基因组学技术比喻成基因突变领域的谷歌搜索：研究人员可对一个DNA序列进行查询，系统将鉴别出突变，并告知这些突变将会导致什么疾病及致病原因。该系统采用的正是人工智能研究的一个分支——深度学习技术。
目前，基因检测市场正在以每年翻番的速度蓬勃发展。麦肯锡公司预测，2018年基因检测市场的价值将达到80亿美元。虽然深基因组学公司并不是首家提供突变分析服务的企业，但弗雷表示，其竞争对手提供的服务内容不够丰富，他们一次只分析一个核苷酸，寻找一个特定核苷酸和一种疾病之间的关联性，但关联性并不意味着突变一定会引发疾病。弗雷团队并不训练其系统来预测疾病，而是通过测量细胞内的内容物（如特定蛋白浓度等指标），将细胞系统作为一个整体得出最终结论。
据报道，日本IBM公司和东京大学医科学研究所(以下简称：东大医科研)将开发出一种利用最尖端人工智能计算机“沃森(Watson)” 治疗癌症的方法。
据悉，该技术将收集东京大学拥有的日本患者数据等，通过人工智能加以分析，并依据基因信息，最短10分钟左右找到适合个别患者的治疗方针。不过，是否易患癌症因人种和地区的不同而存在差别，如果能在日本取得研究成果，将有望应用于亚洲人的癌症治疗。
据了解，自2014年起，北美约20家医疗机构等利用美国IBM开发的“沃森”，启动了医疗领域的研究，但在亚洲尚属首次。据世界卫生组织(WHO)推算，2012年有约1400万人被诊断为癌症，而其中近一半生活在亚洲。
在欧美，因癌症而导致死者的人数呈减少趋势，但在亚洲等其他地区却在增加。尤其是在亚洲，胃癌和肝癌的患病比例较高。日本IBM认为，医疗是沃森潜在需求巨大的领域，将自2016年起，向研究机构和医疗机构推销。
【4】基因检测：植入“人工智能”的种子
目前，我国全基因组基因检测的真实现状是，已经能够读出这本“天书”的每一个“字”，但以现有的技术和能力，这本“天书”还不能够完全被看懂。
前不久，深圳“冻龄男婴”龙龙终于查出了病因，通过基因检测，出生7个月体重却丝毫未长的龙龙被初步诊断为Costello（科斯特洛）综合征。
华大基因工作人员对龙龙基因组中2万多个基因约20万个外显子区进行测序，通过分析基因组数据发现，在与Costello综合征相关的hras基因上，检出一个杂合的已知致病突变。该突变是hras基因的热点突变，是80%~90%的Costello综合征患者的致病原因。
每个人都能从自己的父母身上遗传到30亿个基因密码，要掌握自己的健康状况，必须先对这些密码进行剖析，基因检测就在做着这种解码工作。
而作为一项全新的前沿技术，基因检测不仅能准确检测出人体的基因信息，还能在此基础上依靠生物信息技术计算出人体罹患癌症、心脑血管疾病、糖尿病等多种疾病的风险，从而进行早期预防与精准治疗。
你用互联网查过健康相关问题吗？如果有，那么你并不孤单，搜索引擎中5%以上的搜索请求是与健康相关的。但是你也知道，得到的成千上万条搜索结果信息量大得可怕。酸痛的脚趾是因为抽筋呢，还是因为像痛风这种严重的疾病？不断地干咳是因为感冒一直不好还是因为间质性肺炎？这个现象太普遍了，人们还给这个现象起了个新名字叫上网自我诊断。
幸运的是，人工智能的发展可以让这个经历不再这么吓人了，对于病人或者医生来说，有效性也大大提升。很快我们就能够建立起高度个性化的健康问答系统， 比起仅仅回答“什么是麻疹？”这种简单的问题，这个系统能够做更多的事情。
为了展示其可行性和前景，我们先来了解如今搜索引擎是如何回答那种相当简单的问题的。首先，它会先舍去“什么是？”，然后简单检索最符合“麻疹”的条目。在搜索引擎语言中，条目是一个人，地方或是东西。 每种疾病、症状、化学物质、疗法和医师都有相关的条目。不同条目之间的关系——某药品中有某化学物质；或某蛋白质组总是在某器官的某种癌的肿瘤中出现——是基于事实的框架。如果你的搜索引擎搜索到了药物的相互作用的相关知识，它就能轻易回答“如果我在服用辛伐他汀，能同时服用布洛芬吗？”这种问题。
【6】人工智能会拥有意识吗？ 想拥有意识要“学学”大脑结构
人在地毯上溜冰、奶牛变得透明，连六岁小孩都知道荒谬的事情，电脑能做出正确判断吗？尽管处理数据速度极快，但计算机对外界的感知与人类的意识一样吗？如何判断一台机器是否具备了这种难以言传的意识知觉？
在前不久的世界机器人大会上，各种能跑会跳、能说会道、能与人沟通互动的智能机器人纷纷亮相，它们的聪明劲儿让媒体惊呼“机器人时代离我们有多远”。
计算机技术正节节逼近拥有高级智慧的人类。几年前，IBM的机器人沃森在美国智力竞赛节目“危险边缘”中力挫该节目史上最出色的两位选手而夺冠便是明证。然而，绝大多数人至今仍怀疑电脑是否真的“看清”了摄像头前形形色色的真实世界，或者通过麦克风“听懂”了一个问题，尽管计算机处理数据的速度极快，但计算机对外界的感知与人类的意识一样吗？
那么，如何判断一台机器是否具备了这种难以言传的意识知觉的禀性？弄清有意识的机器具备哪些特性，能让我们了解自己的大脑是如何运作的。另外，它甚至还可能帮助我们回答哲学家已经纠结数百年的终极问题：什么是意识？
有史以来，计算机第一次不依靠人类的任何帮助，仅仅通过人工智能独立发现了一个新的科学理论。
来自塔夫斯大学的计算和生物领域的科学家们编码了这样一套程序，它能够让计算机在面对一个新的科学问题的时候，独立地发展出一套解释这个问题的理论。他们选择的是一个在生物领域里困惑科学家们120年之久的现象：涡虫（Planaria）被切开之后是有能力进行再生，形成一个新的个体的。这个奇怪的现象很久之前就被发现了，但至于为什么会发生，目前还没有明确的答案。
然而，当把这个问题交给计算机的时候，它就能通过逆向工程（reverse engineer）来找出一个能够解释这个过程背后机制的理论。具体的细节以及人工智能的方法被发表在最近的PLOS Computational Biology上。
【8】人工智能可以预测乳腺癌治愈率
据外媒报道，患有同种疾病的不同病人在接受同一种治疗方案时，其获得的疗效也会存在不同，这就给医生留下了一个难题：他们怎样才能知道哪种治疗方法对该名病人最有效呢？如果医生选择了适合该名病人的疗法，那么他就可能重获健康，但如果选择错了，那么，他的健康将可能被彻底摧毁。现在，来自加拿大西方大学的科研人员将可能帮助医生解决这个难题。
他们开发出了一套机器学习算法--人工智能的其中一个分支--通过基因数据的分析得出最可能的有效治疗方案，并且让该治疗方案变得更加个体化。
该项研究的负责人Peter Rogan表示，由于人工智能可以查看所有相互之间有影响的基因，所以它是一种非常强大的药物结果预测工具，并称越早使用最具疗效的法案，病人治愈的可能性越大。
包括谷歌在内的多家公司都在研究延长人类寿命的方法，就算不能让人类多活几百年，能多活几十年也是不错的。但洛杉矶一家名为Humai的公司却反其道而行之。与其延长人类的寿命，这家公司更希望能利用人工智能，让去世的人起死回生。
该公司解释称，他们计划使用人工智能和纳米科技“将对话风格、行为模式、思维过程等信息数据存储起来”。然后这些数据会经过编码，转化成“多种传感技术”，和遗体的头颅一起移植到一具人造的身体上。
谷歌工程主管雷·库兹韦尔此前表示，在30年之内，人类将能够将自己的全部思维上传到计算机上，并以数字的形式永存于世——这一事件被称作“奇点”。这些是在我们在世时完成的，而Humai公司的计划则是让我们死而复生，两者是不同的。
关于这一技术的细节还十分有限，而且我们还不清楚它是不是一场骗局，但就我们了解到的信息来看，它需要先将大脑冷冻起来，然后为其配上一枚“个性芯片”。
Humai公司创始人乔希·博卡内格拉（Josh Bocanegra）向批评者保证说，自己会对人类复活一事保持认真严肃的态度，并且他相信，这一技术在30年之内便有望实现。
据该公司官网上称，Humai是一家“以重建来世生活为己任的人工智能公司”。我们希望在您死后，能让您起死回生。”
【10】IBM将开发虚拟医生 用人工智能治疗糖尿病
12月11日下午消息，生物制药公司诺和诺德将与IBM旗下沃森健康(Watson Health)合作为糖尿病人开发“虚拟医生”，为患者提供胰岛素用量等治疗建议。
这家丹麦糖尿病治疗机构希望使用IBM的沃森超级计算机平台分析糖尿病患者的健康数据，并帮助其治疗疾病。
诺和诺德执行副总裁雅各布·瑞思(Jakob Riis)表示，持续性的血糖监控数据将上传到互联网，然后进行分析，并借此做出治疗决策。
他表示，将有越来越多的数据集成到这类工具中，包括食品摄入、锻炼信息以及胰岛素注射的时间和用量数据。
瑞思认为，有很多常规问题都可以利用人工智能来解决，比如胰岛素注射量，以及饮食、锻炼和注射胰岛素之间的相互影响。（转化医学网360zhyx.com）
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