大數(shù)據(jù)和機(jī)器智能的發(fā)展,必將使得“機(jī)器”能夠準(zhǔn)確地了解社會的每一個細(xì)節(jié)。因此,具有最強(qiáng)大智能機(jī)器的不是哪一個具體的機(jī)器人,而是超級數(shù)據(jù)中心后面幾十萬,上百萬的服務(wù)器集群。而掌控這個集群的人實(shí)際上在掌控這個社會發(fā)生的一切。
2.對醫(yī)療衛(wèi)生的影響
近幾十年來,雖然人類的壽命在不斷地延長,但這在很大程度上是靠技術(shù)手段,而不是醫(yī)療本身水平的提高。事實(shí)上,提高醫(yī)療水平是一個非常漫長的過程,而過去研制新的藥品和醫(yī)療手段亦是如此。醫(yī)療健保的費(fèi)用不斷增加,而且照此下去各國將是不堪負(fù)荷的,據(jù)估計到2020年,美國用于醫(yī)療健保的費(fèi)用將達(dá)到GDP的20%左右。
那么出路在哪里?今天IT界和醫(yī)學(xué)界領(lǐng)域都有一個共識,就是通過IT的進(jìn)步,尤其是大數(shù)據(jù)和機(jī)器智能的進(jìn)步,幫助解決人類健康的問題。當(dāng)然,這個話題很大大,我們可以從三個側(cè)面來看看在未來IT技術(shù)對生物醫(yī)療的幫助。
首先,藥品的研制。攻克癌癥是人類的一個夢想,但是迄今為止沒有一種特效的抗癌藥能夠治愈癌癥。過去醫(yī)學(xué)界還試圖研制這樣的抗癌藥,但是后來醫(yī)學(xué)界認(rèn)識到,由于癌細(xì)胞本身的基因會變異,因此并不存在這樣一種萬能藥。基于這一點(diǎn)共識,醫(yī)學(xué)界改變了治療癌癥的思路,那就是針對特定患者(不斷變化的癌細(xì)胞),研制特定的藥物,從理論上講,只要研制的速度超過癌細(xì)胞變化的速度,癌癥就可以治愈了。
按照傳統(tǒng)的藥品研發(fā)思路,科學(xué)家們應(yīng)該先研究病理,找到解決方法(比如阻止具有某種基因的癌細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成),然后找到相應(yīng)的藥物,進(jìn)行各種動物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)。這是我們前面提到的強(qiáng)調(diào)因果關(guān)系的工作方法。但是,按照這個思路,為每一位癌癥患者研制一種新藥是很難辦到的。且不說制藥公司能否安排一個專門的團(tuán)隊為一個特定的患者服務(wù),就算是能做到這一點(diǎn),研制新藥的成本也是患者無法負(fù)擔(dān)的-平均一個人要十億美元(基因泰克公司董事長李文森博士的估計)。事實(shí)上,不僅研制抗癌藥成本高周期長,在美國,任何一種有效的處方藥研制的時間和費(fèi)用都非常高。過去大約需要十年時間,十億美元,今天這個過程并沒有縮短,而成本甚至上升到近百億美元。
針對這種困境,科學(xué)家們想到了利用大數(shù)據(jù)來解決問題。在美國有大約5000多種處方藥(遠(yuǎn)比一般人想象的少),過去每一種處方藥都是用于當(dāng)初針對的那些疾病的,比如治療心臟病的藥物就是用于心臟病的。但是,今天通過大數(shù)據(jù)統(tǒng)計研究發(fā)現(xiàn),一款治療心臟病的藥物對于胃病的治療效果明顯。按照大數(shù)據(jù)的思維方式,我們應(yīng)該先接受這個結(jié)論,再反過來找原因?;谶@樣的方法,找到治療一種疾病的藥品的組合,成本比以前研制新藥成本要降低至少一個數(shù)量級,而時間可以縮短70-80%。根據(jù)著名生物系統(tǒng)專家、基因泰克公司董事長阿瑟?李文森博士的估計,采用大數(shù)據(jù)有望實(shí)現(xiàn)針對每一位癌癥患者量身定制藥物和治療方法,而成本可以降到每個人五千美元。
其次,基因科技和醫(yī)療診斷。2012年Google科學(xué)比賽的第一名授予了一位來自威斯康星的高中生,她通過對760萬個乳腺癌患者的樣本數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí),設(shè)計了一種確定乳腺癌癌細(xì)胞位置的算法,來幫助醫(yī)生對病人進(jìn)行活檢,其位置預(yù)測的準(zhǔn)確率高達(dá)96%,超過目前??漆t(yī)生的水平??梢灾v,她的成功在很大程度上得益于大數(shù)據(jù)。這個例子只是眾多通過IT技術(shù)來幫助疾病診斷的成功案例之一。一些類似的軟件已經(jīng)開始商用化。
大數(shù)據(jù)對醫(yī)療診斷的另一個主要的應(yīng)用在于將人類的基因圖譜和各種疾病聯(lián)系起來,從而找到可能致病的基因并且設(shè)法修復(fù)。如果這件事情能夠完成,那么不僅有希望治愈很多過去因?yàn)榛蛉毕菀鸬慕^癥(比如癌癥、帕金森綜合癥等),甚至有可能逆轉(zhuǎn)人類的衰老過程。2013年,Google成立了它的醫(yī)療保健分公司Calico,并且聘請了李文森博士擔(dān)任CEO,其第一期的投入已經(jīng)高達(dá)10億美元。據(jù)李文森博士介紹,采用傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)研究的方式,要想找到導(dǎo)致老年癡呆的基因并且找到治療方法,在他有生之年(1950年出生)可能是看不到的,但是利用大數(shù)據(jù),則有可能辦到。
第三、醫(yī)療機(jī)器人。約翰?霍普金斯大學(xué)的羅素?泰勒教授是全世界最有權(quán)威的醫(yī)療機(jī)器人專家。根據(jù)他的專利制造的手術(shù)機(jī)器人達(dá)?芬奇已經(jīng)成功地在全世界進(jìn)行了150萬例的手術(shù),包括前列腺摘除,心臟瓣膜修復(fù)等。據(jù)泰勒教授介紹這種造價兩百萬美元的機(jī)器人采用了非常多的跨學(xué)科的技術(shù),具體到IT領(lǐng)域,其核心技術(shù)包括圖像處理和圖像識別,3D圖像的復(fù)原,統(tǒng)計模型等等。為了制造這個機(jī)器人,科學(xué)家們從醫(yī)學(xué)院里收集了大量的數(shù)據(jù),建立各種模型,從而讓它擁有了一個非常見多識廣的大腦。相比醫(yī)生,手術(shù)機(jī)器人最大的好處在于它的穩(wěn)定性--即不會因?yàn)榍榫w而影響手術(shù)效果。從2000年這種機(jī)器人被FDA批準(zhǔn)使用后,目前全球已經(jīng)裝備了3000多臺,其中三分之二在美國。在未來,這一類的醫(yī)療機(jī)器人會越來越多地被使用。