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谷歌用人工智能预测人类生命变化

总编辑John 03月20日 03:44
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最近美国人工智能圈又发生了大事儿。据说,谷歌最新人工智能AlphaFold,创造了新的奇迹。它成功根据氨基酸序列预测了生命基本分子——蛋白质的三维结构。


关键是,AlphaFold用时少,利用实验室手段可能需要数年的研究才能解析一个蛋白质结构,利用计算结构模型最快只需10分钟。


谷歌在算法领域走的真远,当年用AI算寿命、算人死亡时间,现在来预测微观蛋白质结构如何变化了。


蛋白质三维结构是啥玩意儿?


很多人可能并不明白蛋白质的三维结构是什么意思,有什么意义?先简单科普下。


行业人士的观点就是,蛋白质是组成生命体的重要物质基础。不同的蛋白质通过折叠形成不同的三维结构,执行多种多样的生理功能。癌症、痴呆等几乎所有疾病,都与细胞内蛋白质结构变化相关,如果能够掌握蛋白质结构的变化,将对疾病的预防、治疗等带来重要影响。


从氨基酸序列到对应蛋白质三维结构的预测问题被认为是生物学领域最具有挑战性的问题之一。


在过去几十年的研究中,科学家们为探测蛋白质结构发展出三大实验手段:X射线晶体学、核磁共振和冷冻电镜。但实验方法成本高、周期长。


目前人类已知有数十亿氨基酸序列,但还原出结构的只有十几万。生物学发展因此颇受掣肘。


一句话总结就是,人类之所以会生病,因为你分子状态的蛋白质结构起了变化。


现在人工智能已经可以预测这玩意儿如何变化了。

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谷歌的算法有多牛?


不可阻挡!谷歌AlphaFold,和打败围棋高手的AlphaGo,都是谷歌流水线下的兄弟产物。


只不过,后者是下国际围棋的,而前者,则是将其人工智能转向了人类科学中最棘手的领域——基因医疗科学!


两年前,上一版本的AlphaFold便已经取得了里程碑的突破,但是,仍然没有完全解决蛋白质折叠问题。这次AlphaFold 2,直接斩获92.4的准确性高分,其误差基本不超过一个原子的大小。


正如如此,这一巨大的突破,直接引爆了全网,李飞飞、马斯克等大佬纷纷点赞。


挑战赛评委之一的进化生物学家Andrei Lupas表示,“这将改变医学,这将改变研究,这将改变生物工程,这将改变所有一切。”


《自然》杂志的话,更是直接了当:“这将改变一切!”


从技术角度而言,把人工智能应用于基因科学,把海量的运算交给AI,这是一种检测人类本身疾病隐患最省成本的做法。


其实大家也明了,现代医生看病,也只是根据患者做一次全身检查后的血液、血压、拍片等各方面数据汇总整合后,来确定患者的治疗方法。


其实,这个确诊的过程,无非是通过患者本身的大数据整合、依靠特征算法判定,最终确定所患病,再给出确诊后的治疗方案。


这种极度依赖人体海量数据确诊的工作方式,人工智能完全可以代替传统医生来看病。


人工智能如何替代人类医生


从海外科研机构公开的信息来看,人工智能与基因检测大规模应用要经历数个步骤:


1、第一步:人工智能、基因检测和深度检查结合,成千上万人将在患病之前接受深度检查,由人工智能给出你的生命预测。


人工智能,正让这种深度检查价格迅速下降:刚刚完成人类基因图谱时,个人基因组测序成本介于1000万至5000万美元之间。2010年,这一成本已下降到5000美元。而今,私营机构的检测成本已低至数百美元。


随着人工智能的强势介入,这一价格还将持续下降。今后,人类做一次检测,或将和用体温计量一次体温一样便捷。


或许在数年之内,每个新生儿都会被绘制基因组图,每个成年人都通晓生命出路。


2、第二步:人工智能医生将逐渐取代目前最优秀的医生,用基因治疗的方法,重塑体内一切组织和器官的活性。


在这一阶段,大批医生将逐渐消失,由读过无数人类病历的人工智能医生替代。从此,医疗彻底成为一项信息+基因的科技。


依靠人工智能和基因技术,我们将能重塑体内一切组织和器官的活性,并能够开发出药物,直接锁定一种疾病背后的代谢流程,而不必再采取试探性的治疗手法。


我们可以为病人添加那个缺少的基因,删除不好的基因。靶向药扫荡癌细胞,DNA编程逆转衰老,干细胞被改写,上帝的密码防线逐渐崩溃。


3、第三步:人工智能开始大规模改造人类体内的“生命软件”,即人体内被称为基因的23000个“小程序”,通过重新编程,帮助人类远离疾病和衰老。


库兹韦尔认为,到了2045年,人工智能的创造力将达到巅峰,超过今天所有人类智能总和的10亿倍。到了那时,人类将彻底改造基因的编程,我们上千年不再使用的陈旧基因将被抛弃,我们的生命升级成为一个更高级的操作系统。


在这一阶段,人类不仅能做到延缓衰老,更可以返老还童:到那时,八十岁的你,看上去只有四十岁的样子。

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人类的担心?


基因科学领域,大家的担心是,也许人类会设计没有基因缺陷的个体,原本以人类的计算能力是做不到,但通过人工智能就有可能。


如果有人设计不断自我完善、直到最终超越人类的人工智能,最终会解译出所有的基因片段。


下面又回到了科幻片中老话题了。为了爱美,人人去整容。这只是肢体上的外部整形,如果能从基因层面改变个体性状,有钱人在未来有机会花钱变动子女的DNA,从而创造出有更好基“超级人类”。相信所有富豪都会乐意试验。


毕竟,延寿、提高生活快感是生命始终的追求。


一旦有机会变成“超级人类”,相比普通人类将提高智力和寿命,甚至对疾病的抵抗力都会增强。

人人都急着做改善基因的新人类。


然后世界就成了2个系统,改造基因的新人类和没改造基因的旧人类撕逼大战!


摘编源自:《知情郎》


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