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      科技巨頭跨界對(duì)抗癌癥

      2016-12-23 08:17:32劉霞靳維
      人民周刊 2016年21期
      關(guān)鍵詞:沃森癌癥科學(xué)家

      劉霞++靳維

      盡管微軟、谷歌、IBM方法各異,但殊途同歸,最終目標(biāo)都是為了拔除人類文明史上的“毒瘤”——癌癥。

      癌癥可謂是懸在每個(gè)人頭上的“達(dá)摩克利斯”之劍,如何治愈癌癥是目前科學(xué)領(lǐng)域最重要的議題之一,也引發(fā)了很多科學(xué)家的關(guān)注,從來都是時(shí)代“弄潮兒”的技術(shù)巨頭們當(dāng)然也不例外。

      盡管微軟、谷歌、IBM等公司因?yàn)檐浖⒂?jì)算機(jī)或手機(jī)等聲名大噪,但現(xiàn)在,他們開始投入到了抗癌這場(chǎng)沒有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)中,各出奇招,希望能盡快治愈癌癥。微軟公司甚至表示,其研發(fā)的最新方法或能在10年內(nèi)鏟除癌癥。

      微軟:以細(xì)胞編程抗擊癌癥

      微軟研究實(shí)驗(yàn)室位于英國(guó)劍橋大學(xué),該實(shí)驗(yàn)室吸納了多位全球最好的生物學(xué)家、程序員以及工程師,這150名專業(yè)人士正在進(jìn)行多個(gè)項(xiàng)目,作為“生物計(jì)算”單元的一部分,他們的終極目標(biāo)就是對(duì)付癌癥。

      據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》近日?qǐng)?bào)道,該實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家將癌癥看成是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的大漏洞,他們希望10年內(nèi)將細(xì)胞制成活體計(jì)算機(jī),通過對(duì)這些細(xì)胞編程以及重新編程,從而治療包括癌癥在內(nèi)的疾病。

      該實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人克里斯·畢夏普接受《快捷公司(Fast Company)》雜志采訪時(shí)說:“生物和計(jì)算領(lǐng)域看起來風(fēng)牛馬不相及,但其實(shí),發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)雜過程與發(fā)生在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的過程非常類似?!?/p>

      微軟負(fù)責(zé)研究實(shí)驗(yàn)室的全球資深副總裁周以真(音譯)解釋稱,微軟解決癌癥,基于兩個(gè)基本方法。其一,癌癥和其他生物過程都是信息處理系統(tǒng),劍橋大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室目前正基于這一想法進(jìn)行研究;其二,研究人員能將機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)應(yīng)用到生物數(shù)據(jù)上。因此,“生物學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家之間的通力協(xié)作至關(guān)重要”。

      2012年,美國(guó)斯坦福大學(xué)研究人員首次制作出一種有機(jī)物完整的計(jì)算機(jī)模型,該“生殖支原體(Mycoplasma genitalium)”細(xì)菌模型基于900篇科學(xué)論文提煉的數(shù)據(jù),其表現(xiàn)與真實(shí)細(xì)菌幾乎一模一樣。從此,計(jì)算生物學(xué)領(lǐng)域開始發(fā)展。

      “模擬”生命使科學(xué)家能進(jìn)行更復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)。目前,微軟的編程團(tuán)隊(duì)已經(jīng)研發(fā)出軟件,能模擬一個(gè)細(xì)胞的健康行為。接下來,科學(xué)家們將著手編寫代碼,如此一來,健康細(xì)胞能與患病細(xì)胞進(jìn)行比較,從而獲悉問題出在何處以及如何解決。

      從短期來說,微軟科學(xué)家研制出的計(jì)算模型能輔助制藥公司研發(fā)新藥。該研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人安德魯·菲利普稱:“從長(zhǎng)期來說,5到10年內(nèi)提出一個(gè)能探測(cè)疾病的智能分子系統(tǒng),從技術(shù)上來說是可行的?!?/p>

      微軟高級(jí)研究人員、劍橋大學(xué)副教授詹思敏·費(fèi)什接受《每日電訊報(bào)》采訪時(shí)表示:“如果我們能控制和管理癌癥,那么,它很可能變得和慢性病類似,這樣問題就解決了。我認(rèn)為,未來10年內(nèi),我們將能徹底根除癌癥?!?/p>

      IBM:利用人工智能對(duì)付癌癥

      與微軟將癌細(xì)胞看成是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的漏洞不同,IBM公司對(duì)抗癌癥的法寶是其“沃森”人工智能系統(tǒng)。

      據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》近日?qǐng)?bào)道,IBM和東京大學(xué)醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所將攜手開發(fā)利用“沃森”治療癌癥的方法。IBM將把日本國(guó)內(nèi)外論文和藥物的效能等最新數(shù)據(jù)輸入“沃森”;研究所的科學(xué)家將輸入從日本癌癥患者的血液和組織中提取的基因數(shù)據(jù)等。“沃森”將根據(jù)數(shù)據(jù)庫,最短10分鐘左右,就能提出副作用少、療效更好的藥物等適合患者的治療方案。

      據(jù)悉,他們正是利用此方法,判斷出一名60歲女性患有罕見的白血病,并向研究人員提出了治療方案,為這名女性的康復(fù)做出了重要貢獻(xiàn)。

      其實(shí),“沃森”早已進(jìn)軍癌癥治療領(lǐng)域。去年5月份,IBM宣布,來自美國(guó)和加拿大的14家腫瘤中心將部署“沃森”計(jì)算機(jī)系統(tǒng),根據(jù)患者的腫瘤基因選擇適當(dāng)?shù)闹委煼桨浮?/p>

      IBM希望“沃森”系統(tǒng)能基于所處理的基因信息來選擇治療方案,從而取代當(dāng)前“腫瘤委員會(huì)”(tumor board)用藥決定的模式?!澳[瘤委員會(huì)”是腫瘤治療實(shí)踐中建立的一種類似會(huì)診的治療模式,擁有不同醫(yī)療專業(yè)技能的醫(yī)生,如手術(shù)外科醫(yī)師、藥劑師等聚集在一起,成立針對(duì)某個(gè)病例的腫瘤委員會(huì),討論疑難、少見腫瘤病例的診斷和治療,制定合理的診斷方法和治療措施。

      與14家大型癌癥研究所合作也只是IBM將“沃森”系統(tǒng)引入醫(yī)療保健市場(chǎng)所做努力的一部分。除了與美敦力(Medtronic)、強(qiáng)生和蘋果等公司合作,IBM還和蘋果、保險(xiǎn)公司Japan Post達(dá)成一項(xiàng)合作協(xié)議,致力于提高老年人的生活質(zhì)量。

      據(jù)麻省理工學(xué)院(MIT)《技術(shù)評(píng)論》雜志報(bào)道,“沃森”目前已學(xué)習(xí)了60萬份醫(yī)療證據(jù)報(bào)告和150個(gè)病人的病例及臨床試驗(yàn)報(bào)告,可幫助醫(yī)生為病人設(shè)計(jì)出更精準(zhǔn)的癌癥治療方案。

      谷歌:利用智能算法精準(zhǔn)抗癌

      谷歌則另辟蹊徑,研制算法來對(duì)付癌癥。

      MIT《技術(shù)評(píng)論》雜志報(bào)道稱:谷歌機(jī)器學(xué)習(xí)分部“深度思維(DeepMind)”公司計(jì)劃利用人工智能算法,將復(fù)雜的癌癥放療方案流程化,希望能縮短治療時(shí)間,從而大大減輕家人負(fù)擔(dān)和病人痛苦。

      “深度思維”公司將與倫敦大學(xué)學(xué)院醫(yī)院合作,分析700名曾患頭頸癌的病人的掃描圖像,創(chuàng)建一種算法,學(xué)習(xí)醫(yī)生在放療過程中是如何決策的,最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)“分割”掃描,為醫(yī)生減輕工作壓力?!胺指睢笔侵羔t(yī)生給癌癥患者做放療時(shí),需要人工繪出放療區(qū)域,找準(zhǔn)射線掃描部位殺死腫瘤細(xì)胞,盡量減少對(duì)周圍健康組織傷害的過程。

      不過,該公司解釋,最終是否減少放療程序仍由臨床醫(yī)生決定,但他們希望能將“分割”過程從4小時(shí)縮減到1小時(shí)左右。此外,這種算法還能用于其他癌癥的治療。

      盡管微軟、谷歌、IBM方法各異,但殊途同歸,最終目標(biāo)都是為了拔除人類文明史上的“毒瘤”——癌癥。

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