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微软放出豪言:未来10年解决癌症问题,人类将进入无癌世纪

2017-1-8 17:17| 发布者: 炼数成金_小数| 查看: 19943| 评论: 0|来自: 奇点网

摘要: “未来10年内攻克癌症!”微软公司放出豪言。这可不是吹牛皮,作为昔日 PC 时代的霸主,微软公司要利用开拓性的计算机科学技术破解患病细胞代码,对患病细胞进行重新编程,让其重回健康状态。就像通过编程可以解决电 ...

模型 计算机 编程 微软 超级计算

“未来10年内攻克癌症!”微软公司放出豪言。
 
这可不是吹牛皮,作为昔日 PC 时代的霸主,微软公司要利用开拓性的计算机科学技术破解患病细胞代码,对患病细胞进行重新编程,让其重回健康状态。就像通过编程可以解决电脑病毒问题,微软认为通过对人体系统编程解决癌症。
 
为此,微软在英国剑桥成立了“生物运算”部门,这个部门汇集了150名世界顶尖的生物学家、程序员以及工程师,这个由跨学科科学家组成的“小型军团”,将利用人工智能作为武器对癌症发起进攻,微软预言10年内攻克癌症问题,人类将进入“无癌时代”。
 
目前,“生物运算”的研究者正在研发一种利用DNA制作的“分子计算机”,这种计算机可以在细胞内部“存活”,并且可以随时监测身体是否会出现异常情况,比如说癌症。一旦这种“生物计算机”发现某个细胞会出现癌变的可能性,它就会重新启动系统,清除病变的细胞。
 
 “实现这个目标的确需要花很长时间,但是……我认为在5到10年里制造出这种智能检测疾病的分子计算机,技术上是可行的。” Andrew Philips 是“生物运算”部门的主任。

“分子计算机”又叫生物计算机,它是由 DNA(脱氧核糖核酸)、RNA(核糖核酸)和蛋白质分子构成的分子自动机。电子计算机是以电流来传递信号的,而在生物计算机中,传递信号的则是不同的蛋白质分子。由于蛋白质分子不仅比硅芯片上的电子元件小得多,而且阻抗低、能耗小,因而既有巨大的存储容量和高速处理信息的能力,又较好地解决了散热问题。
 
“我认为对微软来说,利用分子计算机来攻克癌症是一件非常自然的事。我们在计算机科学拥有海量的专业知识,其实癌症的发生是一个计算问题。” Chris Bishop,他是微软 wet laboratory 的负责人,“这不仅仅只是个比喻,而是建立在深刻的数学洞察基础上。生物学和计算机学看起来千差万别,但是它们在最基本的层面上有很深的联系。”
 
目前,“生物运算”部门的编程原理与工具小组已经开发出能够模仿健康细胞活动的软件,通过与健康细胞活动进行对比,这款软件能够识别病变细胞,并且能够发现病变的根源并给出解决方案。微软称这款生物模型分析软件已经被用来帮助研究者了解如何更有效地治疗白血病。

Jasmin Fisher
 
“如果我们能够控制和调节癌症,让它变得像普通的慢性疾病,那么这个难题就解决了”, Jasmin Fisher,她是剑桥大学高级研究员和副教授,现在她是微软编程原理与工具小组的一员。
 
Fisher 展望了一个美好的未来:每天早上醒来之后,查看电子邮件的同时,我们也会查看我们的基因组数据、我们的脉搏、睡眠数据以及运动数据,等等。这些数据都会存在电脑云端,通过利用机器学习和自然语言处理对个人健康数据进行分析,对比正常状态下的身体数据,人工智能软件会告诉你“最近是否容易感冒”或者患上更糟糕的疾病。同时,肿瘤医生也可以根据这些数据为患者定制个性化的癌症治疗方案。
 
“为此,我们需要建立一个计算机模型,模拟我们体内基本的发生过程”, Fisher 说,“正常发育的细胞分裂和死亡之间存在一个特定的平衡,一旦平衡被打破了就意味着身体出现了问题,比如说不受控制的癌细胞增殖。利用体内分子计算机来监测我们身体,那么一旦平衡被打破我们就能收到预警”。
 
不只制造能够监视体内状况的“分子计算机”,微软还把机器学习用于计算机视觉,致力于开发一款能够“看懂” 3D 医疗影像的系统。
 
对于大多数的医院和医生来说,进行肿瘤手术前首先要通过放射科扫描,然后用手勾勒出几十个肿瘤的轮廓来建立 3D 模型,这项工作费时费力,通常需要花费4个小时,而且建立的模型也不够准确。
 
目前,微软的工程师已经发明了一个软件,它可以读懂大型的 3D 医疗影像,并且可以在几分钟内就“勾画”肿瘤的形状。通过对 3D 医疗影像分析,这款软件可以准确地告诉医生:自上一次扫描,肿瘤是变大了,变小了,还是改变形状了。同时它还能提供有关组织密度的信息,让医生更有效地在“囊肿”和“肿瘤”之间进行判断,并且它还能提供对肿瘤周围细胞的健康状况分析。
 
此外,医生还可以对 3D 肿瘤模型进行 3D 打印,可以打印出大小位置完全一样的 3D 模型,帮助外科医生跳出“凭空想象”的窘境,在手术前明确重要管道走向,制定手术路径并预演手术,这项技术尤其适合难以实施手术的肿瘤。
 
作为科技巨头,微软此举将会成为微软历史上的“巨大的转向”。我们不知道十年后微软是否能够践行它的诺言,让人类进入“无癌时代”,但我们希望如此。
 
参考文献:
【1】http://www.telegraph.co.uk/science/2016/09/20/microsoft-will-solve-cancer-within-10-years-by-reprogramming-dis/

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