微軟放下豪言：十年之內(nèi)解決癌癥問(wèn)題

「未來(lái)10年內(nèi)攻克癌癥！」微軟公司放出豪言。 這可不是吹牛皮，作為昔日PC時(shí)代的霸主，微軟公司要利用開(kāi)拓性的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)破解患病細(xì)胞代碼，對(duì)患病細(xì)胞進(jìn)行重新編程，讓其重回健康狀態(tài)。就像通過(guò)編程可以解決電腦病毒問(wèn)題，微軟認(rèn)為通過(guò)對(duì)人體系統(tǒng)編程解決癌癥。
為此，微軟在英國(guó)劍橋成立了「生物運(yùn)算」部門，這個(gè)部門匯集了150名世界的生物學(xué)家、程序員以及工程師，這個(gè)由跨學(xué)科科學(xué)家組成的「小型軍團(tuán)」，將利用人工智能作為武器對(duì)癌癥發(fā)起進(jìn)攻，微軟預(yù)言10年內(nèi)攻克癌癥問(wèn)題，人類將進(jìn)入「無(wú)癌時(shí)代」。
目前，「生物運(yùn)算」的研究者正在研發(fā)一種利用DNA制作的「分子計(jì)算機(jī)」，這種計(jì)算機(jī)可以在細(xì)胞內(nèi)部「存活」，并且可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)身體是否會(huì)出現(xiàn)異常情況，比如說(shuō)癌癥。一旦這種「生物計(jì)算機(jī)」發(fā)現(xiàn)某個(gè)細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)癌變的可能性，它就會(huì)重新啟動(dòng)系統(tǒng)，清除病變的細(xì)胞。
「實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的確需要花很長(zhǎng)時(shí)間，但是……我認(rèn)為在5到10年里制造出這種智能檢測(cè)疾病的分子計(jì)算機(jī)，技術(shù)上是可行的?！?Andrew Philips是「生物運(yùn)算」部門的主任。

「分子計(jì)算機(jī)」又叫生物計(jì)算機(jī)，它是由DNA（脫氧核糖核酸）、RNA（核糖核酸）和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的分子自動(dòng)機(jī)。電子計(jì)算機(jī)是以電流來(lái)傳遞信號(hào)的，而在生物計(jì)算機(jī)中，傳遞信號(hào)的則是不同的蛋白質(zhì)分子。由于蛋白質(zhì)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(chǔ)容量和高速處理信息的能力，又較好地解決了散熱問(wèn)題。
「我認(rèn)為對(duì)微軟來(lái)說(shuō)，利用分子計(jì)算機(jī)來(lái)攻克癌癥是一件非常自然的事。我們?cè)谟?jì)算機(jī)科學(xué)擁有海量的專業(yè)知識(shí)，其實(shí)癌癥的發(fā)生是一個(gè)計(jì)算問(wèn)題?！?Chris Bishop，他是微軟wet laboratory的負(fù)責(zé)人，「這不僅僅只是個(gè)比喻，而是建立在深刻的數(shù)學(xué)洞察基礎(chǔ)上。生物學(xué)和計(jì)算機(jī)學(xué)看起來(lái)千差萬(wàn)別，但是它們?cè)诨镜膶用嫔嫌泻苌畹穆?lián)系?！?
目前，「生物運(yùn)算」部門的編程原理與工具小組已經(jīng)開(kāi)發(fā)出能夠模仿健康細(xì)胞活動(dòng)的軟件，通過(guò)與健康細(xì)胞活動(dòng)進(jìn)行對(duì)比，這款軟件能夠識(shí)別病變細(xì)胞，并且能夠發(fā)現(xiàn)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(jīng)被用來(lái)幫助研究者了解如何更有效地治療白血病。

「如果我們能夠控制和調(diào)節(jié)癌癥，讓它變得像普通的慢性疾病，那么這個(gè)難題就解決了」， Jasmin Fisher，她是劍橋大學(xué)研究員和副教授，現(xiàn)在她是微軟編程原理與工具小組的一員。
Fisher展望了一個(gè)美好的未來(lái)：每天早上醒來(lái)之后，查看電子郵件的同時(shí)，我們也會(huì)查看我們的基因組數(shù)據(jù)、我們的脈搏、睡眠數(shù)據(jù)以及運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，等等。這些數(shù)據(jù)都會(huì)存在電腦云端，通過(guò)利用機(jī)器學(xué)習(xí)和自然語(yǔ)言處理對(duì)個(gè)人健康數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)比正常狀態(tài)下的身體數(shù)據(jù)，人工智能軟件會(huì)告訴你「近是否容易感冒」或者患上更糟糕的疾病。同時(shí)，腫瘤醫(yī)生也可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)為患者定制個(gè)性化的癌癥治療方案。
「為此，我們需要建立一個(gè)計(jì)算機(jī)模型，模擬我們體內(nèi)基本的發(fā)生過(guò)程」， Fisher說(shuō)，「正常發(fā)育的細(xì)胞分裂和死亡之間存在一個(gè)特定的平衡，一旦平衡被打破了就意味著身體出現(xiàn)了問(wèn)題，比如說(shuō)不受控制的癌細(xì)胞增殖。利用體內(nèi)分子計(jì)算機(jī)來(lái)監(jiān)測(cè)我們身體，那么一旦平衡被打破我們就能收到預(yù)警」。
不只制造能夠監(jiān)視體內(nèi)狀況的「分子計(jì)算機(jī)」，微軟還把機(jī)器學(xué)習(xí)用于計(jì)算機(jī)視覺(jué)，致力于開(kāi)發(fā)一款能夠「看懂」3D醫(yī)療影像的系統(tǒng)。
對(duì)于大多數(shù)的醫(yī)院和醫(yī)生來(lái)說(shuō)，進(jìn)行腫瘤手術(shù)前首先要通過(guò)放射科掃描，然后用手勾勒出幾十個(gè)腫瘤的輪廓來(lái)建立3D模型，這項(xiàng)工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，通常需要花費(fèi)4個(gè)小時(shí)，而且建立的模型也不夠準(zhǔn)確。
目前，微軟的工程師已經(jīng)發(fā)明了一個(gè)軟件，它可以讀懂大型的3D醫(yī)療影像，并且可以在幾分鐘內(nèi)就「勾畫」腫瘤的形狀。通過(guò)對(duì)3D醫(yī)療影像分析，這款軟件可以準(zhǔn)確地告訴醫(yī)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(shí)它還能提供有關(guān)組織密度的信息，讓醫(yī)生更有效地在「囊腫」和「腫瘤」之間進(jìn)行判斷，并且它還能提供對(duì)腫瘤周圍細(xì)胞的健康狀況分析。
此外，醫(yī)生還可以對(duì)3D腫瘤模型進(jìn)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(yī)生跳出「憑空想象」的窘境，在手術(shù)前明確重要管道走向，制定手術(shù)路徑并預(yù)演手術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)尤其適合難以實(shí)施手術(shù)的腫瘤。
作為科技巨頭，微軟此舉將會(huì)成為微軟歷史上的「巨大的轉(zhuǎn)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(jìn)入「無(wú)癌時(shí)代」，但我們希望如此。