微軟通過對人體系統編程解決癌癥 人類將進入無癌時代？

• 2017年10月19日 lihuizhen來源：全球醫來了 476 25
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利用人工智能作為武器對癌癥發起進攻，微軟預言10年內攻克癌癥問題，人類將進入「無癌時代」。

　　癌癥不等于“絕癥”?

　　“未來10年內攻克癌癥!”——這是微軟公司放出豪言。

　　這可不是吹牛皮，作為昔日PC時代的霸主，微軟公司要利用開拓性的計算機科學技術破解患病細胞代碼，對患病細胞進行重新編程，讓其重回健康狀態。就像通過編程可以解決電腦病毒問題，微軟認為通過對人體系統編程解決癌癥。

　　為此，微軟在英國劍橋成立了「生物運算」部門，這個部門匯集了150名世界頂尖的生物學家、程序員以及工程師，這個由跨學科科學家組成的「小型軍團」，將利用人工智能作為武器對癌癥發起進攻，微軟預言10年內攻克癌癥問題，人類將進入「無癌時代」。

　　目前，「生物運算」的研究者正在研發一種利用DNA制作的「分子計算機」，這種計算機可以在細胞內部「存活」，并且可以隨時監測身體是否會出現異常情況，比如說癌癥。一旦這種「生物計算機」發現某個細胞會出現癌變的可能性，它就會重新啟動系統，清除病變的細胞。

　　「實現這個目標的確需要花很長時間，但是……我認為在5到10年里制造出這種智能檢測疾病的分子計算機，技術上是可行的。」 Andrew Philips是「生物運算」部門的主任。

　　「分子計算機」又叫生物計算機，它是由DNA(脫氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)和蛋白質分子構成的分子自動機。電子計算機是以電流來傳遞信號的，而在生物計算機中，傳遞信號的則是不同的蛋白質分子。由于蛋白質分子不僅比硅芯片上的電子元件小得多，而且阻抗低、能耗小，因而既有巨大的存儲容量和高速處理信息的能力，又較好地解決了散熱問題。

　　「我認為對微軟來說，利用分子計算機來攻克癌癥是一件非常自然的事。我們在計算機科學擁有海量的專業知識，其實癌癥的發生是一個計算問題。」 Chris Bishop，他是微軟wet laboratory的負責人，「這不僅僅只是個比喻，而是建立在深刻的數學洞察基礎上。生物學和計算機學看起來千差萬別，但是它們在最基本的層面上有很深的聯系。」

　　目前，「生物運算」部門的編程原理與工具小組已經開發出能夠模仿健康細胞活動的軟件，通過與健康細胞活動進行對比，這款軟件能夠識別病變細胞，并且能夠發現病變的根源并給出解決方案。微軟稱這款生物模型分析軟件已經被用來幫助研究者了解如何更有效地治療白血病。

　　Jasmin Fisher

　　「如果我們能夠控制和調節癌癥，讓它變得像普通的慢性疾病，那么這個難題就解決了」， Jasmin Fisher，她是劍橋大學高級研究員和副教授，現在她是微軟編程原理與工具小組的一員。

　　Fisher展望了一個美好的未來：每天早上醒來之后，查看電子郵件的同時，我們也會查看我們的基因組數據、我們的脈搏、睡眠數據以及運動數據，等等。這些數據都會存在電腦云端，通過利用機器學習和自然語言處理對個人健康數據進行分析，對比正常狀態下的身體數據，人工智能軟件會告訴你「最近是否容易感冒」或者患上更糟糕的疾病。同時，腫瘤醫生也可以根據這些數據為患者定制個性化的癌癥治療方案。

　　「為此，我們需要建立一個計算機模型，模擬我們體內基本的發生過程」， Fisher說，「正常發育的細胞分裂和死亡之間存在一個特定的平衡，一旦平衡被打破了就意味著身體出現了問題，比如說不受控制的癌細胞增殖。利用體內分子計算機來監測我們身體，那么一旦平衡被打破我們就能收到預警」。

　　不只制造能夠監視體內狀況的「分子計算機」，微軟還把機器學習用于計算機視覺，致力于開發一款能夠「看懂」3D醫療影像的系統。

　　對于大多數的醫院和醫生來說，進行腫瘤手術前首先要通過放射科掃描，然后用手勾勒出幾十個腫瘤的輪廓來建立3D模型，這項工作費時費力，通常需要花費4個小時，而且建立的模型也不夠準確。

　　目前，微軟的工程師已經發明了一個軟件，它可以讀懂大型的3D醫療影像，并且可以在幾分鐘內就「勾畫」腫瘤的形狀。通過對3D醫療影像分析，這款軟件可以準確地告訴醫生：自上一次掃描，腫瘤是變大了，變小了，還是改變形狀了。同時它還能提供有關組織密度的信息，讓醫生更有效地在「囊腫」和「腫瘤」之間進行判斷，并且它還能提供對腫瘤周圍細胞的健康狀況分析。

　　此外，醫生還可以對3D腫瘤模型進行3D打印，可以打印出大小位置完全一樣的3D模型，幫助外科醫生跳出「憑空想象」的窘境，在手術前明確重要管道走向，制定手術路徑并預演手術，這項技術尤其適合難以實施手術的腫瘤。

　　作為科技巨頭，微軟此舉將會成為微軟歷史上的「巨大的轉向」。我們不知道十年后微軟是否能夠踐行它的諾言，讓人類進入「無癌時代」，但我們希望如此。

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