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          利用AI掌握生物鐘,助力精準醫療

          ? 2018年09月18日 08:43 ? 次閱讀

          網絡上有一份人盡皆知的人體排毒表,上面正兒八經地“規定”了人體各種臟器的工作時間,并且還說只要不睡覺它們就不工作。這份精確到小時的“民間科普”讓很多人深信不疑,每當熬夜至深,往往驚覺此表,不禁心驚肉跳。

          當然也有人出來辟謠,說人體器官排毒根本就沒這么精準,器官是時時刻刻在工作的。聽到此話,那些十點鐘準備洗洗睡了的人立刻又打起了精神,表示還可以面對手機再戰倆小時……可實際上,雖然排毒表不一定靠譜,但其出發點是讓人養成早睡的習慣。如果長期晚睡,人體的免疫系統就會遭到破壞,各種疾病也就會因此而被誘發出來。

          利用AI掌握生物鐘,助力精準醫療

          但問題也來了:如果睡得晚起得也晚,保持足夠的睡眠時間不就行了?

          這樣也是會傷身體的。其實無論是晚睡早起還是晚睡晚起,其都會有一個共同的壞處:造成人體生物鐘的紊亂。

          生物鐘大家都是知道的,它相當于生物體內的無形時鐘,是生命活動的內在規律。根據已知研究,生物鐘在很大程度上與晝夜交替有密切的關系。而正由于此,人體的生物鐘也會大致相同。因此,也就一定程度上催生了文章開頭的那個不知真偽的排毒表。

          雖然每個人的生物鐘大致相同,但在一些細節之處卻有著明顯的差異,比如有人早上背書效果好,有人卻在晚上的時候記憶力更強。那么,如果能夠搞清楚每個人普遍意義之外的獨特生物鐘,或許會打開一扇對人體生物研究的新的大門。

          而打開這扇大門的鑰匙,有可能正是人工智能。

          只要一管血,分分鐘搞定生物鐘

          人工智能和生物鐘看起來完全是風馬牛不相及。如果非要找出兩者的相似點的話,那大概就是人類對二者的認識都還沒那么清楚吧……

          對生物鐘到底是如何產生的,不同的研究者給出了不同的答案。挪威卡弗里系統神經科學研究所的研究人員在今年8月份的一則報告中給出了自己的最新研究。他們通過記錄大量的腦細胞,發現大腦深處有一個強烈的時間編碼信號,也就是神經時鐘。其會將我們的經驗流程組織成一個有序的事件來排列然后運作。

          按照這種說法,生物鐘其實是由神經系統記錄下來經常性事件,然后進行固定的結果。

          與此同時,美國西北大學的科學家們則利用機器學習算法對人的血液進行測試,來識別出人體的生物鐘。其通過開發出一種名為TimeSignatrue的算法,用來訓練計算機測量血液中40種不同的基因的表達標志,從而來預測一天中的時間。整個過程只需要一到兩個小時。

          西北大學的這項研究表現出了至少兩方面的意義。

          第一,可以檢測出個人的獨特生物鐘。如我們上文所說,每個人體內的生物鐘是不一致的,而以前我們只能根據人的外在個人表現去進行推斷。在這項技術的加持之下,人們可以從基因的層面具體而微地了解到自己的獨特之處。這樣利用科學手段得來的數據要遠比觀察來得精準得多。

          第二,未來可能檢測出每個組織器官也都有自己的生物鐘。要說人體排毒表也并非全部都是胡說八道,其也是有一定的生物科學來源的。研究人員表示,每個組織和器官系統都受晝夜規律的支配。利用基因能夠檢測出個人的生物鐘,那么通過其進一步探明人體器官的工作規律也將成為可能。

          在人體的諸多秘密都逐漸被基因科學攻破的情況下,將人工智能這一最前沿的研究與其結合起來,釋放出的能量也會是非常可觀的。那么,二者聯合做出的生物鐘檢測,又有哪些實際意義呢?

          掌握了生物鐘,精準醫療或成最大受惠者

          生物鐘對人類的影響可謂巨大,尤其是在健康領域。但對現代人而言,生物鐘的意義其實是被低估了。在人們看來,提到生物鐘,就意味著睡覺好不好;就像提到人工智能一般人就認為是機器人一樣……

          生物鐘固然與睡眠密切相關,但其對人體的意義卻遠不止于此。當人體生物鐘檢測成為一件簡單而又精準的事情,其或會在以下幾個方面有重要的意義。

          1. 打造個性化作息。既然大伙兒總擔心睡覺的問題,那就從這個說起。現代社會,尤其是大城市工作壓力太大,睡覺拉上窗簾吧,又擔心會睡過頭;不拉窗簾吧,過早的光線又可能會耽誤睡覺。那么,通過對個人生物鐘的把握,則可以跟家庭物聯網設備連接起來,比如智能打光,差不多到點兒的時候緩慢地開啟窗簾或利用燈光增加室內亮度,以自然醒來。

          2. 智能給藥。我們常常聽到醫生囑咐某藥物是飯前吃還是飯后吃,這個就是考慮藥物吸收的問題。有些疾病對服藥時間是有要求的。研究人員認為,該測試讓其能夠輕松地研究生物鐘失調對心臟病、糖尿病、阿爾茨海默病等一系列疾病的影響,根據血液提供的生物鐘指標,其可以對身體在什么樣的時間能夠最有效地吸收藥物提供有益的指導。

          3. 更精準的手術時間。如果我們能夠知道各不同的身體器官的生物鐘,那么,當其發生病變的時候,或許就可以選擇最佳的手術時間。根據法國里爾大學研究團隊成果,心臟手術的時間會與心血管死亡、急性心衰、心肌梗死等術后的并發癥有密切聯系,而且早上做手術產生這些病癥的風險是下午的兩倍。而造成這種情況的原因就是受到了晝夜節律基因的調節。

          那么,通過對生物鐘的掌握,我們也許會探明肝臟、肺、腎等臟器的最佳手術時間,從而將手術的風險降到最低,提高患者的術后生存質量。

          由此可見,對生物鐘的研究,其主要應用領域還是人的健康。當人們可以控制藥物的劑量,又可以控制藥物吸收的時間,醫療的精準度也就正在往更高的層次邁進。但這還不是終極的目標,有資料顯示,人類基因組專家已經發現了DNA甲基化對人類衰老的決定性作用,并且,通過調整老鼠的DNA甲基化,他們成功地將老鼠的生物鐘歸零。

          雖然此生物鐘與本文討論的生物鐘有所差異,但通過對人體的各種健康性調節,延緩衰老甚至延長壽命都是可期的。看起來,圍繞生物鐘做文章,人類的長生不老之夢就快要實現了……

          受試者數量、孤立研究、動態化:生物鐘檢測的問題

          當然,前路固然令人歡欣鼓舞,現實卻總是提醒你道阻且長。用人工智能來推算人體的生物鐘固然是一件值得關注的研究成果,但從這項研究本身來說,其或許還有一些地方有待研究提升。

          首先,增加受試者數量,以獲取更為精準的生物鐘數據。人體具有相同的生理結構,但又同時有著區別于他人的獨特密碼。而基因正是被認為決定“你”之所以是“你”的終極密碼。因此,為了獲取更精準的結果,應該適當增加受試者數量。進行過類似實驗的辛辛那提醫院的受試者有大概600人,這樣的樣本數量很難反應出不同國家、不同種族的生物鐘密碼。那么,豐富受試者的種族結構、增加受試者數量,應該成為進一步研究的計劃。

          其次,僅僅從基因的角度去理解或許不夠,與大腦的結合可能是更完善的方法。如上文所說,有的研究者提到生物鐘的形成很可能與大腦相關區域的記憶神經有關。比如剛出生的嬰兒就不具有生物鐘,而是在一兩個月的時候逐漸形成。那么,拋開大腦記憶而單獨從基因的角度去考慮問題可能會存在一定的局限,將兩者結合起來或許是更為完善的方式。

          最后,必須要明確一個問題:生物鐘是否是固定不變的?一般認為,生物鐘是一個動態的平衡系統,其會根據人的活動規律進行自我調整。比如很多人在進行跨國飛行的時候都會倒時差,簡單來說,倒時差的過程就是一個調整生物鐘的過程。那么問題就隨之而來:我們這一次進行的生物鐘測試,是否一定會與下一次做的測試結果一致?如果不一致,那么這種生物鐘的變動是否存在一定的內在規律?

          生物鐘的動態性,也是有必要考慮進去的。

          而這些問題的存在并不妨礙這種探索生物鐘思路的優秀,人工智能也必然會伴隨于整個研究的始末。最終對自己的生物鐘,人們或許將了如指掌。以后早上醒來像量體溫一樣測一下自己的生物鐘,然后根據其安排好一天的工作,想想都覺得未來感滿滿。

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          在著名的“Google Cat”背后,是以吳恩達們為首的谷歌科學家們的一個龐大實驗:用16000臺計...

          發表于 2018-09-14 17:59 ? 2803次閱讀
          從AI最強大腦的產學經歷中,我們應該學習什么?

          云知聲發布首款面向物聯網的AI系列芯片UniOn...

          今年 5 月,云知聲在北京召開新品發布會,在行業率先推出了 UniOne 物聯網 AI 芯片「雨燕」...

          發表于 2018-09-14 17:43 ? 2225次閱讀
          云知聲發布首款面向物聯網的AI系列芯片UniOn...

          英飛拓治安綜合治理平臺:AI賦能推助管理智能化

          項目的不斷擴容,前端攝像機布點及接入設備數量暴增、需求的不斷升級,讓單純的視頻監控平臺難以滿足需求;...

          發表于 2018-09-14 16:09 ? 667次閱讀
          英飛拓治安綜合治理平臺:AI賦能推助管理智能化

          為何能夠改變世界的蘋果征服不了醫療領域?

          作為醫療領域的專業研究型媒體, 記者全程觀看完發布會,發現除了發布的iPhone屏幕更大,一向在醫...

          發表于 2018-09-14 15:41 ? 639次閱讀
          為何能夠改變世界的蘋果征服不了醫療領域?

          AI讓電視市場黑馬無屏電視如虎添翼

          春節佳節即將到來,電視產品也迎來了新的一波銷售高峰,而在如今對屏幕追求越來越“大”的趨勢下,傳統液晶...

          發表于 2018-09-14 14:41 ? 537次閱讀
          AI讓電視市場黑馬無屏電視如虎添翼

          艾洛維發布以AI技術為主導的激光電視,率先開啟智...

          自從人工智能在2017年首次被寫入政府工作報告,在今年的政府工作報告中人工智能再次被重點提及,人工智...

          發表于 2018-09-14 14:25 ? 136次閱讀
          艾洛維發布以AI技術為主導的激光電視,率先開啟智...

          美軍宣布在未來5年投資20億美元推動人工智能領域...

          近日,據外媒報道,美國國防部高級研究項目局(DARPA)在9月7日舉行的成立60周年紀念大會上,宣布...

          發表于 2018-09-14 10:02 ? 44次閱讀
          美軍宣布在未來5年投資20億美元推動人工智能領域...

          AI輔助診斷帕金森病:協助完成日常評估和早期篩查...

          近期,騰訊醫療人工智能實驗室推出了一項AI輔助診斷帕金森病的新技術,在AI技術的輔助下,可以解放醫生...

          發表于 2018-09-14 09:58 ? 265次閱讀
          AI輔助診斷帕金森病:協助完成日常評估和早期篩查...

          AI智能鎖實際上只是一個噱頭而已!

          近年來隨著智能家居行業的爆發,其中受益最大的當屬智能鎖了。智能鎖也被認為是智能家居行業的敲門磚,因而...

          發表于 2018-09-14 09:52 ? 185次閱讀
          AI智能鎖實際上只是一個噱頭而已!

          AI與5G結合,機器將產生類似于群體智慧的能力

          2003年,隨著計算機的微型、可移動化技術發展和無線網絡技術的進步,英特爾在筆記本電腦里加入無線芯片...

          發表于 2018-09-14 09:50 ? 208次閱讀
          AI與5G結合,機器將產生類似于群體智慧的能力

          浪潮發布了一款超級AI應用服務器,是目前全球最強...

          每一個產業從起步到成熟都會走過很多年,而在這個過程中,競爭一直存在,有很多因素決定格局的變化,而產業...

          發表于 2018-09-14 09:46 ? 118次閱讀
          浪潮發布了一款超級AI應用服務器,是目前全球最強...

          谷歌預打包的人工智能服務:用于特定業務的捆綁預構...

          谷歌履行了自己讓人工智能服務更易于實施的承諾,宣布推出第一個所謂的“預打包的人工智能服務”,正如其名...

          發表于 2018-09-14 09:44 ? 178次閱讀
          谷歌預打包的人工智能服務:用于特定業務的捆綁預構...

          2018最受歡迎的物聯網開發平臺有哪些?

          OFweek IoT Awards 2018行業年度評選是中國高科技行業最具專業性、影響力的評選之一...

          發表于 2018-09-14 09:27 ? 356次閱讀
          2018最受歡迎的物聯網開發平臺有哪些?

          vivo與合作伙伴成立物聯網開放生態聯盟發布物聯...

          9月初,全球智能手機市場迎來了久違的好消息,IDC最新報告預計2018年下半年全球智能手機出貨量將反...

          發表于 2018-09-14 09:09 ? 167次閱讀
          vivo與合作伙伴成立物聯網開放生態聯盟發布物聯...

          百度云與天津聯通打造的智能客服已經投入使用

          南京銀行智能客服項目上線后,用戶在咨詢機器人后轉人工率小于10%,機器人問題解決率超過78%,引入機...

          發表于 2018-09-13 17:04 ? 952次閱讀
          百度云與天津聯通打造的智能客服已經投入使用

          AI在汽車中的應用:實用深度學習

          在未來的某個時候,人們必定能夠相對自如地運用人工智能,安全地駕車出行。這個時刻何時到來我無法預見;但...

          發表于 2018-09-13 16:52 ? 482次閱讀
          AI在汽車中的應用:實用深度學習

          北汽首款AI汽車亮相,手握AI的紳寶X55有什么...

          從谷歌的阿爾法狗到百度的小度,AI技術成為了引領了時代發展潮流,雖然受限于技術,AI并不像大熒幕上的...

          發表于 2018-09-13 16:03 ? 444次閱讀
          北汽首款AI汽車亮相,手握AI的紳寶X55有什么...

          榮耀8X搭載AI智慧通信,堪稱榮耀手機又一項黑科...

          榮耀在手機通信領域一直處于行業領先位置,隨著AI技術的普及,榮耀將AI技術和通信功能進行結合開發,開...

          發表于 2018-09-13 16:00 ? 126次閱讀
          榮耀8X搭載AI智慧通信,堪稱榮耀手機又一項黑科...

          AI給了我們重新定義目標的最佳機會

          人工智能被譽為人類創造的最后一個發明。普遍的基本收入,曾經一度被稱為隱私的話題,現在正在公開討論。設...

          發表于 2018-09-13 10:37 ? 184次閱讀
          AI給了我們重新定義目標的最佳機會

          人文學科與人工智能有何關系?二者該怎樣結合?

          人工智能 (AI)現在已經是全社會關注的熱點問題,一般來說,我們認為人工智能主要是自然科學的事情,人...

          發表于 2018-09-13 10:32 ? 51次閱讀
          人文學科與人工智能有何關系?二者該怎樣結合?

          為什么說中國將在2030年領導全球人工智能AI系...

          “中國將在2030年領導全球人工智能AI系統”,該觀點最早出自于未來學家、奇點大學創始人,彼得·戴曼...

          發表于 2018-09-13 10:20 ? 185次閱讀
          為什么說中國將在2030年領導全球人工智能AI系...

          iPhone XS創八項紀錄發布!最貴、最大、最...

          看點:最大屏、最貴、最強AI芯片、首個雙卡、首款7nm手機、首個最大容量內存512GB……

          發表于 2018-09-13 09:36 ? 989次閱讀
          iPhone XS創八項紀錄發布!最貴、最大、最...
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