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《麻省理工科技评论》特稿:如何用AI帮你保持健康 ?

以碳云智能为代表的新一代公司认为,他们可以从这些数据当中寻找到有意义的信息,这些公司希望帮助个体通过很小的代价保持健康。

—— “对于王俊来说,他想要的不仅仅是对疾病的治疗,同时还在于对健康的精准管理。”

—— “我们为此感到兴奋,并且都认同这样的技术就在前方。”

—— “想要解读这些碎片化的数据,是一件非常困难的事情。”

—— “他能否用手上的钱和头脑中的技术,带来一场彻底地的医健革命?”

一位9本畅销书的美国作者,走进了神秘独角兽公司创始人的办公室,他用自己的眼睛见证着这里发生的一切。

在“言必称AI的时代”,外界火热夸张的期许与现阶段的技术能力之间,被拉扯出一条巨大的鸿沟。这个行业从业者们背后的艰难与探索,往往并不被外界所知。他们的努力、挣扎、兴奋、焦虑、所有伟大的尝试和孤独的探索,都在每一天的生活里真实的发生着。作者通过长达数日的深入观察与交流,栩栩如生地记录与刻画了这一切。

本文首发于《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review),作为全球历史最悠久、影响力最大的技术商业类杂志,它为全球超过400万科技专业人士及商业领袖提供前瞻性资讯和趋势研究分析。

本文在原文基础上略有删节,全文4869字,阅读需12分钟

来源丨MIT Technology Review 作者丨David Duncan

编译丨iCarbonX

“这个智能镜子现在还不是很智能,”说话的人叫王俊,穿着一条膝盖带着破洞的名牌牛仔裤,站在一面长长的镜子前。“这就是一面镜子加上了一个摄像头”,他带着淡淡的苦恼说道,或者,对一个永远无法从面部读出表情的男人来说,看上去已经足够苦恼。

“我想要的是一面可以对我进行3D扫描的智能镜子,”他一边说一边用双手顺着大腿的轮廓比划,“还有这里”,王俊指着他看上去有些瘦的腹部。

“我们想要的是一个准确的人体3D画像:从你的脂肪、肌肉到整个身体形状,还有对面部的识别以及皮肤的状况。”他指着镜子的右上角。“而且,我希望就在这儿,在我刷牙的旁边,就能够读出我的健康状况:我的体重、血压和心率,以及这些跟我DNA的关联。”

今年41岁的生物学家和计算机科学家王俊说,这个尚未实现的智能镜子只是他正在打造的几个设备之一,这些设备将有助于收集、分析、显示这些碎片化的健康数据,他希望能够从其他数百万人那里收集这些数据,这就是王俊成立碳云智能的原因。

碳云智能想要让你从自己的身体中获取比以往更多的数据。这一切从你的DNA序列开始,同时还要通过Fitbit式可穿戴设备获取你每天的步数、心率和睡眠模式。在这个过程中,你需要进行频繁的血液检测,测量身体中各种蛋白质和酶,这些分子反映了你心脏的健康状况,或者代表着某些癌症的早期征兆。

同时,你还需要监测身体在代谢过程中的不断变化情况;需要传统的血液检测以了解你体内胆固醇和葡萄糖的水平;你需要心电图仪器获取心脏数据;还需要过往的病史资料。收集这一切数据的目的,就是为了持续监测你的健康状况,并在你进行饮食和其他行为决策之前,给出建议进行调整,从而防止你的健康滑向疾病早期状态。

这个概念听起来有点像已经讨论了多年的精准医疗,但对于王俊来说,他想要的不仅仅是对疾病的治疗,同时还在于对健康的精准管理。他说:“就像此刻你并不知道你的体温、你的脉搏、或者你体内的微生物如何影响你的情绪,又或者你有过敏反应你该怎么办,你想减肥你又该怎么办。”

如今,对个体进行健康监测的愿景正在变得接近现实,部分原因在于DNA测序成本的极大降低,也在于生化分子测量成本的极大降低——这些成千上万的化合物能够对人体进行调节。然而对于我们当中的任何一个人来说,尚且无法明白这些微观层面的变化,尤其是当所有这些数据结果互相纠缠在一起的时候。

但是,以碳云智能为代表的新一代公司认为,他们可以从这些数据当中寻找到有意义的信息,这些公司希望帮助个体通过很小的代价保持健康。伴随着不计其数的努力,他们发现,AI正是解开这个难题的关键所在。“AI可以帮助我们处理所有这些信息,并且能够告诉你关于自身健康所不了解的事情”,王俊说。

假设这一切得以实现,那么它所需要的花费一定非常昂贵。纽约一位叫做Eric Schadt的计算生物学家兼数学家表示,“如果想要完成这一切检测,那么他一定需要这些资金,甚至还要更多。”与此同时,Schadt自己也创建了一家名为Sema4的健康数据公司,这家公司正在通过扫描基因和分子生物标志物进行研究。

碳云智能所募集的资金,部分用于完成对一些公司的投资和收购,这些公司将有助于达成王俊的整体战略愿景:其中就包括美国科罗拉多州的SomaLogic公司,这家公司正在研发能够测量血液中5,000种蛋白质的检测芯片;还包括美国马萨诸塞州剑桥市的PatientsLikeMe公司,他们为超过50万病患用户提供在线交流的平台,分享彼此关于健康疾病的经验、指标和感受。

同样位于美国剑桥市的AOBiome公司也是其中之一,这家公司的主要产品包括一款能使皮肤变得更健康的微生物喷雾制剂。此外,碳云智能还投资了位于美国加州圣拉蒙市的HealthTell公司,这家公司能够通过血液样本对抗体进行检测,以此作为癌症和自身免疫性疾病状态发展的线索。此外,碳云智能也跟中国的几家公司进行了合作。

将这些联盟成员整合在一起,是王俊为搭建这个人工智能系统所作出的积极努力,从而更好地分析所有这些数据,而这部分任务由碳云智能去年收购的以色列AI研发中心领衔。这家成立于2005年的公司,此前叫做ImaguVision Technologies,通过开发软件解读CT和其他医学影像。

目前,Imagu的工程师们正在与碳云智能的AI团队合作,创建他们所谓的“虚拟健康大脑”,分析从每个客户收集到的数据。Imagu的CEO兼联合创始人MorAmitai表示:“我们希望创建一个工具,不仅可以分析数据,还能提供帮助人们改善健康状况的方法,例如改变饮食习惯。”

“如果这一切听起来很复杂,那就对了”,王俊带着一种复杂的笑容说道,这种笑容无疑是投资者所欣赏的。那么问题来了:他能否用手上的钱和头脑中的技术,带来一场彻底地的医健革命?

王俊是一个留着黑色短发的高个子男人,冷静地穿行在他的总部办公室。这是一个仿照硅谷的开放式办公区域,有着带玻璃围墙的会议室和健身房,有着充满食物和健康饮品的咖啡厅。办公室位于一座工业园区的三楼,地处结构相似的楼群中间,被两座树荫繁茂的主题公园——欢乐谷和中华民俗文化村所环绕。

王俊的办公室位于碳云总部的最深处,有舒适的深色皮椅和一个私人会议室,这样的商务环境,比起王俊职业生涯的起点已然恍若隔世,1990年代末他还是北京大学一名研究DNA测序的学术人员。

1999年,王俊参与创建华大基因。作为生物信息领域的专家,他同时在哥本哈根大学客座任教,并先后在国际顶级杂志发表了100多项研究成果。

在此期间,华大基因领导完成了人类基因组计划“中国部分”的研究,这项世界范围内的研究计划由多个国家共同参与,分别负责人类基因图谱的不同部分,最终于2003年发表完成。此后,华大基因还完成了亚洲人基因组图谱、水稻基因组计划、SARS病毒序列、大熊猫基因组计划。

而在担任华大基因CEO期间,王俊帮助公司成为全球最大的基因测序研究机构之一。2016年,华大基因全年营收2.5亿美元,并于今年夏天完成了IPO。目前,王俊仍然是华大基因的主要股东和董事会成员。

但是2015年,王俊离开了华大基因,这源自他对基因组学技术局限性的沮丧。 具体来说,仅仅通过DNA测序,并不能很好地了解大多数人的健康状况。科学家们认为,这些数不尽的DNA标记,似乎可以帮助确定一个人健康与否。

但是,在人类基因组计划完成将近15年后,科学家们发现,除了某些罕见的遗传性突变,DNA只是一个人的医疗命运的决定因素之一。“事实证明,你还需要了解你的蛋白质、代谢物、以及所有其他的信息”,王俊说。

离开华大基因后不久,王俊成立碳云智能,决定利用AI在健康方面有所作为,但他并不清楚除了DNA以外,还有哪些数据可以或者应该被收集。为了找到答案,他拜访了一系列专家和公司,其中包括2016年7月在美国加州伯林格姆Original Max’s餐厅的一次关键性会晤。

当时,为了向当地投资者和潜在合作伙伴进行宣讲,王俊安排与一位名叫Jamie Heywood的人会面,后者是一家公司PatientsLikeMe的联合创始人兼董事长,专程从波士顿前来。

当他们在一家卡车式咖啡馆的橙黄色塑料座位上落座后,Heywood和王俊很快就对当今医疗现实的局限性产生了强烈共鸣:获取更多数据似乎是更有前途的方向。

而PatientsLikeMe当时的业务,已经显示出对个体健康紧密追踪蕴含的价值。成千上万的会员通过在线论坛讨论他们的各种慢性疾病,而平台则对他们的健康和疾病进展情况进行量化。

王俊和Heywood一边喝着咖啡,一边对这种静态的传统体检模式表达不满:每年一到两次的心电图检测,或者只有当身体出现明显症状时,才会意识到检测的必要。曾经作为麻省理工学院受训工程师的Heywood表示:“从健康状态到早期糖尿病,中间的变化过程将有可能被发现,我们为此感到兴奋,并且都认同这样的技术就在前方。”

相对于王俊的冷静,Heywood是一个语速很快而充满能量的人,他认为这样的数字生命画像也应该包括他的公司正在收集的个人行为习惯数据。人们在PatientsLikeMe的网站论坛上分享的信息,能够为其他会员提供有价值的线索,帮助他们更好地管理慢性疾病:例如工作压力对个人健康的影响等等。

为什么不能帮助健康人利用这样的工具和数据呢?Heywood回忆说:“我们花了五分钟就意识到,我们完全可以做到这一点。”

Heywood的加入也带来了其他价值:他的公司已经建立了一个计算平台,旨在分析其平台上50万用户的报告数据。但是,就算将碳云智能及其合作者想要获取的所有数据都整合起来,依然无法明确能否从中找到有意义的信息。除非他们能够吸引数百万人参与,甚至可能更多,否则AI无法从这些数据中找到重要的相关性。

Sema4公司的Eric Schadt预测,“碳云智能一定会为此用尽全力,他们需要数百万人甚至一千万人的数据,才能从常见疾病中获得有意义的信号。”

面对这样的挑战,王俊欣然承认:“我们要做的这件事需要花很长时间。”当被问及需要收集多少数据,才能从这些“噪音”中辨识出有价值的信号,他表示,碳云智能希望在未来五年内招募至少一百万人。“中国有这么多的人口,所以我并不担心”,他补充说,随着中国人的可支配收入增加,人们愿意为他们的健康花钱。

然而他承认,目前还没有明确的商业计划。“我倾向于优先考虑科学和产品层面的事情,”他说。“然后在此基础上找出商业模式。投资者对此也很认同,他们都不喜欢短期的投资行为。”

碳云智能面临的潜在挑战,也包括一些根本性问题:例如怎样将人工智能技术整合到医疗健康服务当中。毫无疑问,计算技术的发展将为此提供巨大动力,也让分析各种健康和生物医学数据成为可能。

然而王俊并不是唯一对此拥有商业野心的人,根据CB Insights对风险投资的追踪研究,与几年前相比,如今医疗健康领域内的AI创业公司已经达到106家:包括心理健康、药物发现、生活方式管理、虚拟助手、医院管理、医学成像、疾病诊断等各类细分领域。

尽管这一切听上去激动人心,但迄今为止,AI在大部分医疗健康场景中的影响仍然十分有限。曾经帮助开发IBM Watson Health的前IBM首席医学官Marty Kohn就表示:“在某些领域,AI技术已经存在多年,然而它并没有产生规模,并且还无法帮助大量的病人。”

一个重要的原因在于,想要解读这些碎片化的数据,是一件非常困难的事情。美国系统生物学研究所联合创始人兼所长Leroy Hood表示:“我认为AI的确具有巨大的潜力,但是人们对于AI医疗健康在现阶段的要求却非常夸张。这样的话大多数公司都无法真正潜下心来做研究。”

长期以来,Hood是这方面的先行者,为了解人体的复杂功能,他甚至亲自动手开发相关工具。同时,Hood也是美国西雅图一家健康数据公司Arivale的联合创始人。两年前,Arivale开始推出他们的服务:将生活方式、健康管理和分子检测相结合,并针对个人的健康状况提供私人指导。

2017年7月,Hood和Arivale在《自然-生物技术》杂志发表了一篇小型研究报告,在对健康人群进行持续跟踪之后,他提出了名为“个性化的、密集的和动态的数据云”的分析成果。为此,他们使用了先进的算法对108名受试者进行跟踪测试,包括多达数十种类型的采样和检测。

通过测试,一些参与者了解到他们有维生素缺乏症,另一些人发现了自己有肠炎或糖尿病的早期症状,需要通过饮食和服用补充剂来进行调理。然而,这些分析结果只是初步的。

至于王俊,他正在自己身上试验更多的方法,希望获取更有价值的信息。在碳云智能深圳总部,王俊指向他办公室旁边的一间厕所,在那里堆放着他用塑料袋收集的粪便,这些粪便被用于日常的微生物分析。

王俊描述了他打造“智能马桶”的计划,这个马桶将能够捕获和分析排泄物,同时将这些数据提供给由AI生成的个人数字画像。“我们有技术能力来达成这一计划,”他说。“我们有这样的算法,而且价格会很便宜,例如200美元左右。”王俊说着又掀起他天蓝色的polo衫,里面是一个无线连续心率监测仪。

然而问题在于,数百万的健康人群是否都会像王俊一样痴迷于收集这么多数据?这个问题似乎让他感到出其不意,瞬间搅动了他的平静。他皱着眉头,仿佛无法想象,其他人或许不想要这样的智能镜子和智能马桶,或者通过频繁的抽血来检测成千上万的代谢物,亦或贴在胸前的心脏监测仪。

“我并没有要求每个人都这样做,”他终于开口。“有时候,人们选择不愿去了解一些新事物,但是不妨碍依然有很多人想了解,或者愿意被教育去了解。”他停顿了下,然后笑了笑,仿佛就在刚才,他找到了这个他和他的公司倾注全力,同时价值数十亿美元问题的答案。“过去,很多人不想了解他们自己的基因,但是现在越来越多的人想要了解,”他说。“我相信这个趋势会持续下去。”

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