AI與基因科學(xué)的對話(huà)：從“人工智能”到“動(dòng)物智能”

　　有人的地方就有江湖，巨頭們一次次的“技術(shù)戰役”就是現代江湖的樣子。各家企業(yè)牢牢把握住科技就是第一生產(chǎn)力的關(guān)鍵，不斷的較量平臺、技術(shù)、場(chǎng)景、生態(tài)等多方面的綜合實(shí)力，你方唱罷我登場(chǎng)好不熱鬧。

　　在我們的認知中，基因科學(xué)和人工智能都是技術(shù)中的“武林高手”。在一系列新聞通稿中，二者通常會(huì )與“長(cháng)生不老”“返老還童”這樣的字眼搭邊，頗有一種笑傲江湖的感覺(jué)。

　　而細細去比較兩者——人工智能正處在關(guān)鍵時(shí)刻，多多少少已經(jīng)滲透進(jìn)了人們的生活，但基因科學(xué)總是“只聞其聲，不見(jiàn)其人”，猶如高嶺之花，被封存在科學(xué)家的實(shí)驗室里，少有人接觸其核心技術(shù)。

　　從高嶺之花到花開(kāi)遍野

　　目前，人工智能的產(chǎn)業(yè)圖譜已經(jīng)十分豐富了，金融、教育、醫療、公共安全等領(lǐng)域都可以看到AI的影子。從這一點(diǎn)來(lái)看，基因科學(xué)雖然是AI的前輩，“名震江湖”的速度卻沒(méi)有后輩來(lái)得快。

　　基因科學(xué)的應用通常集中在基因檢測?；驒z測有兩個(gè)應用場(chǎng)景，一個(gè)是健康檢查，比如預測癌癥等，不過(guò)這一般是富人追捧的高端體檢服務(wù)，讓它“一戰成名”的就是安吉麗娜·朱莉通過(guò)基因測序檢測出了自己罹患乳腺癌的風(fēng)險;另一個(gè)則是商業(yè)化的“算命式”基因檢測，比如通過(guò)基因測試你的孩子有沒(méi)有唱歌天賦等，拳王鄒市明的兒子就做過(guò)這樣的測試。

　　但這也不代表人工智能略勝一籌。生命科學(xué)這一領(lǐng)域限于研究環(huán)境、技術(shù)條件等壁壘，在前幾年著(zhù)實(shí)發(fā)展緩慢，但是在近些年，生命科學(xué)的高科技可能就要進(jìn)入一個(gè)爆發(fā)期了。比如基因編輯，大家熟知的就有明星技術(shù)CRISPR/Cas9，在去年，Mitalipov領(lǐng)導的國際研究團隊就完成了美國第一例人類(lèi)胚胎基因修飾的研究。

　　生命科學(xué)領(lǐng)域的想象力空間會(huì )非常大，當然，這類(lèi)技術(shù)也會(huì )遇到和AI同樣的倫理道德的牽絆。如此來(lái)看，AI或者基因科學(xué)“單打獨斗”都會(huì )成為江湖中的一條好漢，但是，綜合二者的拿手好戲和一些缺陷，這兩位高手強強結合似乎更有看頭。特別是在二者都想攻下的醫療領(lǐng)域里，更是有大顯身手的機會(huì )。

　　1、疾病診斷上，AI與基因相輔相成

　　某個(gè)基因與疾病的相關(guān)性是根據統計學(xué)統計出來(lái)的。比如研究癌癥和人體基因的關(guān)系時(shí)，首先要統計大量癌癥患者的基因數據，然后進(jìn)行比對，再篩選出相似的基因，即選定可能致癌的基因。

　　但這樣的結果卻很容易被推翻，首先是因為統計數據是通過(guò)以往的累積數據統計的結果。而隨著(zhù)癌癥統計樣本數量不斷增加，人們會(huì )發(fā)現更多的相似基因位點(diǎn)，患有癌癥的概率統計也就會(huì )相應地發(fā)生變化。

　　其次，人類(lèi)患有某種疾病還與其它因素有關(guān)，比如肺癌的患病就和大氣污染有很強的關(guān)聯(lián)性。但是基因檢測是接觸不到患者的實(shí)際情況的。

　　也就是說(shuō)，即使基因檢測獲得了大量數據，對于疾病的指向性依舊是有限的。而面對這樣的情況，我們加入AI能夠深度學(xué)習To C端數據庫的功能或許會(huì )有助益。

　　就拿最近美國斯坦福大學(xué)開(kāi)發(fā)的AI預測死亡系統舉例，這個(gè)系統統計了12個(gè)月內死亡患者的近200萬(wàn)份醫療數據，然后通過(guò)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )利用大數據計算每條信息的權重和強度，與現有的患者進(jìn)行比對，就會(huì )生成這個(gè)患者在3—12個(gè)月內死亡的概率分數。如此，也能最大限度地保證疾病診斷的正確率。

　　除此之外，AI可以通過(guò)ChatBot、場(chǎng)景識別等功能，對患者進(jìn)行行動(dòng)上的監管，更有利于輔助基因的診斷。

　　2、制藥業(yè)的神助攻

　　英國倫敦大學(xué)學(xué)院的皮特.柯文尼教授稱(chēng)：“通過(guò)病人的基因組序列，可以推斷出酶的形狀，構建準確的蛋白質(zhì)三維結構，篩選匹配藥物，并將結果告訴主治醫生給出最優(yōu)處方?！?/p>

　　將基因測序技術(shù)和AI的計算能力相結合，或許能夠探索出制藥業(yè)的新路徑。以艾滋病的治療藥物舉例，科學(xué)家表示，目前他們建立的50多個(gè)模擬模型，就要配有5000個(gè)處理器的計算機不停的計算12-18個(gè)小時(shí)，還要對計算結果做大量的數據分析，才能給出藥物的排序。而在制藥這件事上，AI正在全面提升人類(lèi)的效率。

　　3、個(gè)人健康管理終端

　　基因芯片一直是生命科學(xué)領(lǐng)域想要打造的“法寶”。而將其與AI結合起來(lái)，會(huì )在哪個(gè)方面實(shí)現突破呢?健康管理。

　　基因芯片可以快速、準確的鑒定一個(gè)人的生物信息。與AI只能圖像識別不同，智能終端+基因芯片或許可以打造出一個(gè)人類(lèi)GIS智能設備，這個(gè)豐富的多維度的信息嵌合體可以用來(lái)解讀個(gè)人的健康情況、識別個(gè)人的身份信息等。相當于有了一張智能的、專(zhuān)屬的、可見(jiàn)的“基因身份證”。

　　這類(lèi)設備還可以快速檢測污微生物或有機化合物對環(huán)境、人體、動(dòng)植物的污染和危害?；蛐酒?jīng)過(guò)改進(jìn)，能夠利用不同生物狀態(tài)表達不同的數字信息，基于基因芯片和基因算法，還可用于制造生物計算機。

　　從AI“類(lèi)人”的圈子里跳出來(lái)

　　一方面，在基因科學(xué)中，解讀人類(lèi)基因程序語(yǔ)言的意義在于解讀地球生物圈的程序代碼。我們在教科書(shū)上就學(xué)過(guò)，基因是編譯氨基酸的密碼子。除了極少數的不同之外，地球上已知生物的遺傳密碼均非常接近。因此，根據演化論，遺傳密碼應在生命歷史中很早期就出現。而這一點(diǎn)，對研究物種的誕生有著(zhù)非常重要的意義，在以后，我們不排除“人造”地球生物圈的可能性。

　　另一方面，我們目前提到的機器人、計算機等人工智能是沒(méi)有意識的，即使我們不斷地嘗試，想讓AI變得更像人，但機器所做的主要還是認知的事情，做的是一個(gè)Pattern Recognition，聽(tīng)聽(tīng)聲音，看看圖像。人腦的高級功能還是無(wú)法移植到AI上。自深度學(xué)習以來(lái)，AI一直沒(méi)有重大的理論突破，也證明了創(chuàng )造出具有意識、情感的非生命還是很難的。

　　美國哲學(xué)家約翰·希爾勒曾經(jīng)提出“中文房間”的實(shí)驗理論來(lái)反駁電腦和其他人工智能能夠真正思考的觀(guān)點(diǎn)。在這個(gè)思維實(shí)驗里，只要計算機擁有了適當的程序，理論上就可以說(shuō)計算機擁有它的認知狀態(tài)以及可以像人一樣地進(jìn)行理解活動(dòng)。

　　在這個(gè)理論基礎上，我們或許可以開(kāi)一個(gè)比較大的腦洞，就是跳出人工智能一定要作為仿生機器、“類(lèi)人AI”而出現的圈子，而是利用動(dòng)物的思維，模擬動(dòng)物的程序，這或許會(huì )是一個(gè)具有極大潛力的空間。

　　來(lái)自澳大利亞新英格蘭大學(xué)的基爾斯蒂·阿爾伯特就曾驚嘆于螞蟻的智能，“螞蟻比我們想象的要聰明太多——我們把螞蟻叫做超個(gè)體， 因為他們形成了許多與人類(lèi)大腦類(lèi)似的網(wǎng)絡(luò )?！?的確， 與人類(lèi)的社交系統相比，蟻群的社交系統相當的精密。

　　如果把這個(gè)“人造”生物圈當作一個(gè)生物進(jìn)化的實(shí)驗工廠(chǎng)，那么我們或許可以從中總結出一套有別于人類(lèi)的某個(gè)物種的程序語(yǔ)言，要說(shuō)明的是，這種動(dòng)物專(zhuān)屬的程序是一直存在的，比如螞蟻的社交行為，只是在進(jìn)化過(guò)程中沒(méi)有動(dòng)物會(huì )自己總結下來(lái)。當人類(lèi)能夠縱觀(guān)整個(gè)生命歷史時(shí)，總結歸納一個(gè)物種的程序語(yǔ)言也未嘗不可，而那意味著(zhù)人類(lèi)能夠創(chuàng )造以新的程序語(yǔ)言為基礎的“動(dòng)物智能”。

　　與其讓AI不斷進(jìn)行人工標簽數據的積累學(xué)習，不如先構建一個(gè)動(dòng)物行為的知識圖譜，進(jìn)行系統化訓練，一旦訓練成功，對于人們來(lái)說(shuō)，受益將會(huì )是永久性的。

　　最重要的是，當基因科學(xué)獲得突破，人類(lèi)將有機會(huì )獲得動(dòng)物、植物的非公式性變量波動(dòng)(即情感波動(dòng))，那么，將這樣的波動(dòng)作為數據庫植入到AI中，或許可以解決我們在日常生活中動(dòng)物語(yǔ)料庫不足、語(yǔ)義不明晰的問(wèn)題。如果動(dòng)物存在真情實(shí)感，通過(guò)基因技術(shù)+AI技術(shù)，我們或許可以實(shí)現人與動(dòng)物的情感交流。