以人工智慧重新編碼癌細胞 癌症十年內終結?

尚未有留言

科學與科技在21世紀持續飛躍性的發展,許多科技成就令人瞠目結舌。例如人工智慧AlphaGo李世乭。眼見現代科技似乎包山包海,無所不能,但治癒癌症仍是全人類的大哉問。

目前在這種對科技高度樂觀的氛圍下,微軟公司聲稱已找到新的突破方向,其英國劍橋研究院正著手以電腦科學解決癌症。

以電腦科學比擬人體運作

這項由私人機構進行的計畫預期於10年內達到此一人類歷史上里程碑式的成就。這項癌症研究採取的方式,是將細胞視為活體電腦,將癌細胞視作損壞的電腦程式,其終極目標是以去氧核糖核酸(DNA)製造微電腦,使其能在細胞內生存並監控人體的「網絡故障」。而一旦檢測到病變癌細胞,就會「重新編碼」(Reprogramming)使其恢復健康狀態。這位科技巨人為了這趟新的長征,特別組成了一隻由最頂尖的生物學家、程式員及工程師組成的「小型軍團」,在英國劍橋成立「生物運算」(biological computation)部門,共計150名科學家與軟體研發團隊。

他們將利用人工智慧為武器,以修正程式錯誤的方式消滅癌症。微軟實驗室的主持人畢夏普(C. Bishob)認為:「微軟以分子電腦來對付癌症,其實是一件順理成章的事情。因為微軟擁有巨量的電腦科學知識,而癌症的產生就好比是電腦運算出現問題。

這不僅只是類比,其中有非常深奧的數學洞見基礎。生物學和電腦科學看似天壤之別,但其實他們在最基礎層次有著非常緊密連結,但是在細胞中發生的複雜過程中,與那些電腦內發生的事存在某種相似性。」正因為如此,細胞內部的複雜變化潛在地可以通過電腦去理解。

為了達到此一目標,科學家嘗試建立一種能模仿人體內基本運作過程的電腦模型。因為正常的細胞分裂和與死亡之間存在著某種平衡。而此一平衡一旦被打破之後,身體就產生問題,例如說不受控制的細胞擴散與增殖。如果科學家真能研發出這款工具,那麼未來身體發生問題時,我們就能在自己的電腦前綜覽所有的狀況。

DNA 生物電腦問世

科學家從2016年開始研發一種以DNA製作的生物電腦,這種電腦可以存活在人體細胞內,並隨時監測身體網絡的異常狀況,像是癌症癥狀。一旦偵測到發生癌症的風險,系統就會重新啟動,並且清除病變的細胞。實驗室主任安德魯飛利浦(A. Philips)表示:「這也許要花上好常一段時間…,但五到十年內研發出偵測疾病的的分子系統置入人體,技術上是可能的」

科學家們已經逐步發展出能夠模仿健康細胞活動的軟體,透過比對健康細胞與癌症細胞,這款軟體能夠找出病變的根源,並加以修復。微軟表示:生物模式分析軟體已經被用於幫助研究者更有效地治療白血病。

劍橋大學教授兼研究員費雪(Jasmin Fisher)表示:「如果我們能夠控制及調節癌症,那麼就容易上手了,就像夠是處理日常小毛病那樣。這位現任的微軟研究員,心中遙想一幅未來的願景,「早上睜開眼,你打開電子信箱的同時,也會同時看看基因資料、脈搏、睡眠狀況、運動數據等等。這些資料都會存在雲端系統裡,並時刻檢查你的整體狀態,告訴你最近要小心罹患感冒,或者其他糟糕的事情。」

她和同事們現在正努力以電腦科學家思考電腦程式的方式思考癌症,她說:「如果你清楚如何建立這些程式,你就可以調試癌細胞模型,這是解決問題的一種方式。」

該研究的近期目標,是賦予電腦人類般的學習與思考能力,讓其「閱讀」大量癌症研究論文與藥物知識,進而能協助治療癌症患者,可為每一個病人構建不同的治療方案,電腦可以快速地導入並且分析這些成果,系統性地歸類數據,給出最佳的治療方案的建議。」Fisher說,「我們可以透過測量獲取眾多數據,但是如何處理這些數據,並把它轉換成知識呢?這是一件不同的事。」

基於對精準醫療市場前景的樂觀預計,搶先微軟的腳步,IBM 的Watson Oncology項目已經利用類似技術,幫助腫瘤學家分析患者的身體數據,提供治療方案的建議;蘋果推出了一個稱為ResearchKit的開源工具,能收集其移動設備用戶的巨量醫療信息,可供醫療研究使用。Google旗下人工智慧公司DeepMind也在展開其醫學研究計劃,包括協助眼部疾病與頭頸癌的治療等。

生醫編輯群

作者

生醫編輯群

生醫編輯群將致力於讓您接觸到國際生物科技的應用知識與國內外先進的生技及生醫產業相關報導,快速吸收最即時、最新的生物科技發展與生醫新知,改善醫病關係、醫療品質、正確的用藥方法。

Up Next

相關的 文章

發表迴響

你的電子郵件位址並不會被公開。