微軟召集科學家與工程師 試圖以電腦科學消滅癌症

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治癒癌症是醫學界的終極目標之一,但這一難題依然是全人類的大哉問,目前全球每年有近千萬人因癌症喪生,微軟(Microsoft)公司聲稱已找到新的突破方向,其英國劍橋研究院正致力於用電腦科學解決癌症,他們宣布要在 10 年內終結癌症。

以電腦科學比擬人體運作

其終極目標是以脱氧核糖核酸(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」,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。微軟實驗室負責人 Chris 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,而癌症的產生不過是電腦運算問題。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,生物學和電腦的區別可能看起來就像粉筆和奶酪,但是在細胞中發生的複雜過程,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

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,並且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Andrew 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智能分子電腦,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 Jasmin Fisher 表示:「如果我們能控制及調節癌症,那麼就容易上手了,就像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。」
她和同事們正在努力以電腦科學家思考電腦程式的方式思考癌症,她說:「如果你能弄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。」

該研究院的近期目標,是賦予電腦人類般的學習與思考能力,讓其「閲讀」大量癌症研究論文與藥物知識,進而能協助治療癌症患者,為每個病人構建不同的治療方案,電腦可以快速地導入並分析這些成果,系統性地歸類數據,給出最佳的治療方案的建議。」Fisher說,「我們可以通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,先微軟一步,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 旗下人工智能公司 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。

 

資料來源:

Microsoft will ‘solve’ cancer within 10 years by ‘reprogramming’ diseased cells

http://www.telegraph.co.uk/science/2016/09/20/microsoft-will-solve-cancer-within-10-years-by-reprogramming-dis/

How Microsoft computer scientists and researchers are working to ‘solve‘ cancer
https://news.microsoft.com/stories/computingcancer/

作者

江 盛之

擅長觀察生技及醫療時事,並關心國際間最新醫療科技動態與發展,運用淺顯易懂的說明方式,讓讀者快速閱讀並理解。

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