人工智能如何改善人類健康生活的質量

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  人工智能(Artificial

Intelligence,AI)是研究開發用於模擬、延伸及擴展機體智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新技術。AI是計算機科學的一個分支,它試圖了解智能的實質,並生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器,該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。

  近些年來,人工智能在人類疾病的診療中被越來越多地開發使用,此前,來自美國的科學家就將機器學習和大數據相結合,用於確定攜帶疾病的齧齒類動物的種類分布,以及容易被新生寄生蟲和病原體傳染的熱點地區。而據國外媒體報道,包括穀歌公司在內的許多公司致力於研究如何延長人類壽命幾十年時間,但美國洛杉磯一家公司提出了一個新概念-使用人工智能技術將人類“起死回生”,而這項技術預計在2040年將實現。

  本文中,小編就盤點了人工智能如何改變人類健康的相關研究,與各位一起學習!

  【1】科學家如何利用人工智能來幫助實現疾病的高效率診療?

  近日,在日本科學家們首次報道了他們利用人工智能來挽救患者的生命,人工智能能夠成功實現並且完成醫生技術團隊無法完成的任務,其能夠準確診斷出女性患者所患的罕見類型的白血病,更值得注意的是,人工智能僅需要花費10分鍾時間就能夠對來自2000萬個臨床腫瘤研究所提供的女性遺傳信息進行對比分析,從而做出挽救生命的診斷工作。

  那麼這是否意味著機器人或許未來會取代醫生呢?也並不完全是,但這會增加醫學數據的容量,以及強大計算機和智能算法的規模,從而就能使得醫生未來在人工智能的幫助下對疾病進行更為快速的診療。

  數據驅動的醫學研究往往會不斷驅動基因組數據庫、臨床數據、成像數據以及分子數據的擴張,同時先進算法的使用也能夠幫助研究者不斷獲取一些有價值的信息,這樣科學家們就能夠通過篩選數以十億計的記錄來尋找出最終的答案,從而在幾分鍾內做出人類可能需要花費數年時間才能夠得出的結果。

  【2】人工智能加快乳腺癌風險預測

  來自美國休斯頓的研究人員最近開發出一個人工智能軟件能夠準確解讀乳腺X線影像結果,幫助醫生快速準確預測乳腺癌風險。根據這項發表在國際學術期刊Cancer上的最新研究,這套計算機軟件能夠直觀地將病人的圖像結果翻譯成診斷信息,速度是人類的30倍,準確率高達99%。

  “這套軟件能夠在很短時間內回顧幾百萬份紀錄,通過解讀病人的乳腺X線影像結果幫助我們確定病人患乳腺癌的風險,效率更高。這有望減少不必要的活檢。”Stephen

T. Wong博士這樣說道。

  研究人員使用人工智能軟件解讀了500名乳腺癌病人的乳腺X線影像結果和病理報告。該軟件能夠掃描病人的影像結果,收集診斷特征和將乳腺X線影像結果與乳腺癌亞型進行關聯。醫生使用軟件的分析結果來精確預測每個病人診斷為乳腺癌的可能性。

  【3】人工智能篩查乳腺癌的效率有多高?比醫院老司機們快30倍!

  乳腺癌是發生在乳腺腺上皮組織的惡性腫瘤,一直是威脅女性健康的恐怖殺手之一。此前在該疾病的篩查上,醫生們多數采用乳腺X光圖片的檢驗方法,但這種方式通常需要乳腺活組織檢查來輔助,這就為女性帶來了不必要的痛苦。

  不過,通過研究人員的努力,未來AI將大幅降低乳腺疾病檢測為女性帶來的不適。

  我們都知道,癌細胞詭計多端,能夠通過癌症干細胞的休眠來實現癌症複發,或是通過循環腫瘤干細胞來實現癌症擴散,當然它們還會利用機體免疫系統中的多個免疫細胞來實現其增殖擴散的目的;本文中小編就盤點了多篇重磅級研究來闡明癌細胞如何利用免疫細胞來進行癌症轉移、增殖和擴散的。

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  【1】Science子刊:抵禦機體感染的中性粒細胞或是幫助癌症擴散的“同謀”

  當我們將機體免疫系統視為不可或缺的盟友時,機體抵禦外來入侵者的第一道防線,包括可以“殺死”我們的防禦機製或許就會肆意發展,然而在特定情況下,癌細胞就會扭轉局面讓我們的盟友成為敵人。

  近日,一項刊登在國際雜誌Science Translational

Medicine上的研究報告中,來自冷泉港實驗室的研究人員就通過研究發現,機體中常見的白細胞—中性白細胞或許會被癌細胞“劫持”從而幫助癌症進行擴散,相關研究或為科學家們開發新型療法來抑製癌細胞這種“劫持”行為提供一定幫助。

  文章中,研究者Mikala

Egeblad及其同事利用活體成像技術對三陰性乳腺癌小鼠模型進行研究,他們發現,中性白細胞能夠衍生出一種新型的“武器”來幫助癌細胞在小鼠機體中擴散。癌細胞所利用的這種名為網格DNA的武器是從活化的中性粒細胞中分泌出來的,當中性粒細胞檢測到威脅時就會釋放此類物質,中性粒細胞釋放的胞外菌陷阱(NETs)能夠在細胞外部形成密集的蜘蛛網狀結構,而形成這種網狀結構脊柱的DNA上布滿了毒性酶類,這些酶類能夠降解並且消化外來入侵者。

  【2】Nature:中性粒細胞——乳腺癌肺轉移的重要“幫凶”

  盡管科學家們已經在癌細胞靶向藥物開發方面取得顯著進展,但治療轉移性腫瘤的治療方法通常不是特別有效。許多研究表明癌細胞對它們所處的微環境存在依賴性,因此靶向腫瘤中的非癌細胞組成成分可能是新型治療方法開發的重要基礎。但是人們對於腫瘤生長和轉移過程中宿主應答所發揮的作用仍了解較少,限製了新型治療方法的開發。

  在一項發表在國際學術期刊Nature上的最新研究中,來自英國弗朗西斯克里克研究所的研究人員發現中性粒細胞是乳腺癌小鼠模型肺轉移灶微環境中的一種主要組成成分,同時也是促進轉移灶形成的一個重要推動因素。

  早期研究已經證明中性粒細胞在炎症性應答過程中發揮重要作用,但關於中性粒細胞是否會促進腫瘤形成一直存在爭議。

  【3】Oncogene:腫瘤細胞招募中性粒細胞驅動肺轉移

  腎細胞癌(renal cell carcinoma)是成年人原發性腎腫瘤中最常見的類型,占腎腫瘤的70~80%,占腎惡性腫瘤的90%。

  多見於60歲左右的人群,男性多於女性。初診時腫瘤限於腎內的患者,術後五年生存率可達70%以上,但侵及腎靜脈或擴散至腎周圍脂肪組織的患者,五年生存率僅5~20%。

  腎細胞癌(RCC)定向轉移至肺組織的具體機製至今仍然知之甚少。

  為了研究分析轉移過程中的具體分子機製,López-Lago

MA等研究人員將不同肺轉移潛能的人源腎細胞種植到小鼠體內。基因表達分析顯示不同轉移性細胞轉移至小鼠肺間質與中性粒細胞特異性侵潤有關。相關研究論文發表在Oncogene雜誌上。

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  分析表明,腫瘤細胞株轉移活性與趨化因子的數量包括CXCL5和IL - 8水平呈負相關。去除這些細胞株中的CXCL5和IL -

8,使我們能夠將肺組織中中性粒細胞的浸潤與癌細胞轉移活性的趨化因子的分泌聯系起來。

  今天,來自休斯頓衛理公會醫院的研究人員稱他們開發出了一款AI軟件,該軟件在解析乳腺X光圖片時比普通醫生快上30倍,其準確率更是高達99%。他們將該研究發表在了癌症雜誌上,研究結果顯示,這款AI軟件可以直觀的將X光圖轉譯成診斷信息,方便醫生快速對病人病情作出判斷,以免耽誤病情。

  【4】都說人工智能要滅絕人類 可它也在幫人類延長壽命

  2014年,理論物理學家史蒂芬·霍金給脫口秀主播約翰·奧利佛講了一個故事:科學家打造了一台人工智能電腦,然後問它“世界上有上帝嗎?”電腦回答“現在有了。”然後插頭閃過一道光,科學家再也關不掉這台電腦了。

  這個故事隻是嚇唬奧利佛的笑話,不過近年來,霍金和越來越多科學、科技界的領袖都開始堅持

人工智能(AI)威脅論的觀點,自然也引發了不少人的反駁。有威脅、沒有威脅,雙方各有論點,更客觀全面的看法是:直到真的能夠自我更新的 AI

出現之前,它還是一種純粹的工具。工具沒有善惡,要看用它的人。

  如果說AI有一天會滅絕人類,至少今天有人還在用它給人類續命:以下幾家公司或機構,正在醫藥/醫療行業應用人工智能相關技術,提高醫藥的研發和測試速度,嚐試找到不治之症的治療方法。

  【5】人工智能助力癌細胞活體檢測

  隨著人工智能技術的快速崛起,基於人工智能的癌症篩選也獲得了長足的進步。科學家們利用人工智能技術,可以高效區分出普通的健康細胞和癌變的細胞,其準確率不亞於一個專業訓練的病原學專家。

  在過去的近一白年間,研究人員和醫生們檢測人體病原體的方法並沒有太大的變化。通過獲取樣品,在顯微鏡下進行鏡檢,需要在成千上萬的細胞中,找到那麼幾個被感染的細胞或者癌變的細胞,或者直接發現視野中的病原體。這個過程需要大量的體力勞動和機械性的工作,同時,檢測的精度和準確率也並不理想。然而,現在情況開始出現了變化。

  今年四月份,在捷克首都布拉格舉行的國際生物醫學成像國際研討會上,一組來自哈佛大學的科學家們,展示了他們最新的研究成果。該研討會組織了一次利用計算機模型來進行病理檢測的競賽。組織者們選擇的病理活體組織檢測基於前哨淋巴結活檢。哈佛大學組的基於機器學習模型的分辨方法,可以在人類乳腺癌細胞組織中,成功區分開正常的組織細胞和乳腺癌細胞,其分辨的成功率達到了驚人的92%,遠超出其他的機器學習模型。然而人類依然有著天然的優勢。

  【6】科學家開發新算法幫助計算機理解人類語言 實現人工智能指日可待

  來自英國利物浦大學的研究人員最近開發了一種算法,能夠幫助計算機處理和理解人類語言。

  雖說掌握自然語言對人類來說比較簡單,人類可以通過多種方式加深對語言的理解,比如查字典或者結合語境,但是計算機至今無法實現。

  研究人員開發的這套算法能夠幫助計算機在遇到未知詞彙的時候通過類似人類學習的方式進行運作,一旦碰到一個無法識別或理解的詞彙,算法會指示計算機進行詞彙搜索(比如通過互聯網),並猜測在一段文本中可能出現的與該未知詞彙有關的其他詞彙。這樣就賦予了計算機對一個詞彙語義的表現能力,既與字典意思一致,又能夠符合語境。

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  為了了解這套算法為計算機提供的詞彙精確表達能力究竟如何,他們將計算機算法學習詞彙表達之後產生的相似性得分與人類進行了對比。利物浦的計算機專家Dr

Danushka Bollegala表示:"學習精確的詞彙表達是計算機學習人類語言的第一步。"

  【7】人工智能新算法可識別不同類型細胞甚至癌細胞

  英國斯旺西大學日前發布的一項新研究說,該校研究人員參與開發的一種人工智能算法可高效識別包括癌細胞在內的不同類型細胞。這項技術得以應用後不但能提升科研效率,還可助力癌症等疾病治療。

  要在一個健康的細胞群內識別癌細胞等特定細胞,目前的做法是讓熒光劑附著在這些細胞內,然後通過顯微鏡觀察進行識別,但這種做法容易干擾細胞行為,影響觀察結果。

  斯旺西大學研究人員與來自美、德等國的同行共同在計算機上開發了這一人工智能算法,它對細胞的識別過程無需使用染色劑,很好地避免了上述問題。

  參與這項研究的斯旺西大學研究人員保羅·里斯介紹說,團隊首先通過數據輸入,讓這種人工智能算法“觀察”多種細胞樣本的特征。經過數據積累後,它能迅速在一群細胞中識別出目標細胞,並及時算出這一細胞處在其生命周期的哪個階段。

  【8】IBM將開發虛擬醫生 用人工智能治療糖尿病

  生物製藥公司諾和諾德將與IBM旗下沃森健康(Watson Health)合作為糖尿病人開發“虛擬醫生”,為患者提供胰島素用量等治療建議。

  這家丹麥糖尿病治療機構希望使用IBM的沃森超級計算機平台分析糖尿病患者的健康數據,並幫助其治療疾病。

  諾和諾德執行副總裁雅各布·瑞思(Jakob Riis)表示,持續性的血糖監控數據將上傳到互聯網,然後進行分析,並借此做出治療決策。

  他表示,將有越來越多的數據集成到這類工具中,包括食品攝入、鍛煉信息以及胰島素注射的時間和用量數據。

  瑞思認為,有很多常規問題都可以利用人工智能來解決,比如胰島素注射量,以及飲食、鍛煉和注射胰島素之間的相互影響。

  【9】美國公司研究複活技術:人工智能讓人類起死回生

  包括穀歌在內的多家公司都在研究延長人類壽命的方法,就算不能讓人類多活幾百年,能多活幾十年也是不錯的。但洛杉磯一家名為Humai的公司卻反其道而行之。與其延長人類的壽命,這家公司更希望能利用人工智能,讓去世的人起死回生。

  該公司解釋稱,他們計劃使用人工智能和納米科技“將對話風格、行為模式、思維過程等信息數據存儲起來”。然後這些數據會經過編碼,轉化成“多種傳感技術”,和遺體的頭顱一起移植到一具人造的身體上。

  穀歌工程主管雷·庫茲韋爾此前表示,在30年之內,人類將能夠將自己的全部思維上傳到計算機上,並以數字的形式永存於世——這一事件被稱作“奇點”。這些是在我們在世時完成的,而Humai公司的計劃則是讓我們死而複生,兩者是不同的。

  關於這一技術的細節還十分有限,而且我們還不清楚它是不是一場騙局,但就我們了解到的信息來看,它需要先將大腦冷凍起來,然後為其配上一枚“個性芯片”。

  Humai公司創始人喬希·博卡內格拉(Josh

Bocanegra)向批評者保證說,自己會對人類複活一事保持認真嚴肅的態度,並且他相信,這一技術在30年之內便有望實現。

  據該公司官網上稱,Humai是一家“以重建來世生活為己任的人工智能公司”。我們希望在您死後,能讓您起死回生。”

  【10】人工智能可以預測乳腺癌治愈率

  據外媒報道,患有同種疾病的不同病人在接受同一種治療方案時,其獲得的療效也會存在不同,這就給醫生留下了一個難題:他們怎樣才能知道哪種治療方法對該名病人最有效呢?如果醫生選擇了適合該名病人的療法,那麼他就可能重獲健康,但如果選擇錯了,那麼,他的健康將可能被徹底摧毀。現在,來自加拿大西方大學的科研人員將可能幫助醫生解決這個難題。

  他們開發出了一套機器學習算法--人工智能的其中一個分支--通過基因數據的分析得出最可能的有效治療方案,並且讓該治療方案變得更加個體化。

  該項研究的負責人Peter

Rogan表示,由於人工智能可以查看所有相互之間有影響的基因,所以它是一種非常強大的藥物結果預測工具,並稱越早使用最具療效的法案,病人治愈的可能性越大。

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