科學家腦洞大開高端智能工具如何改善人類健康

　　在過去十幾年中，智能手機的興起極大地改變了我們生活的方方面面，從銀行業到購物，再到娛樂，不一而足。在充滿創意的數字化技術、云計算以及機器習得這三股力量的合力作用之下，日漸醫用化的智能手機正準備改變醫療行業的各個領域，其結果則是，作為病人的用戶將首次登上這一舞臺的中央。

　　在智能手機的革命化影響下，新型醫療設備正在展示出強勁的生命力，從能夠診斷耳部感染或心率的手機產品附件到可以監測用戶精神狀況的應用，這些新工具的使用可以減少所需醫生的數量、降低成本、提升護理速度以及給予患者更多權力。當然更大的改變目前科學家們還在不斷醞釀中，未來使用可穿戴設備的無線感應器，我們就可以使用智能手機創建自己的醫療數據，例如測量血氧和血糖的水平，以及血壓和心率的數值。若擔心家中小孩患耳部感染，我們就可以通過智能手機附件輕松實現耳膜檢查，并快速做出診斷。

　　本文中，小盤整理了近年來高端人工智能工具/設備改變人類健康的相關研究。

　　【1】美國公司研究復活技術：人工智能讓人類起死回生

　　包括谷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”。然后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。

　　谷歌工程主管雷·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，并以數字的形式永存于世——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復生，兩者是不同的。

　　關于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，然后為其配上一枚“個性芯片”。

　　【2】IBM將開發虛擬醫生 用人工智能治療糖尿病

　　生物制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臺分析糖尿病患者的健康數據，并幫助其治療疾病。

　　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，然后進行分析，并借此做出治療決策。

　　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。

　　【3】APLM：新科技！利用智能手機照一照就知道你有沒有皮膚癌

　　每個人都知道手機可以被用來看日歷、使用計算器、聽廣播并且拍照；那么你知道如今手機也可以被當做顯微鏡用來幫助挽救人類生命嗎？最近來自德克薩斯大學休斯頓健康科學中心的研究人員通過研究表示，在發展中國家中手機可以用來幫助改善對皮膚癌的檢測，相關研究刊登于國際雜志Archives of Pathology & Laboratory Medicine上。

　　醫學博士Richard Jahan-Tigh指出，某些偏遠地區的醫生們并沒有條件使用高性能的顯微鏡來用于評估患者的皮膚樣本，因此如果這些醫生們可以利用手機來進行檢測并且給出合理的檢測結果，那么這對于偏遠地區的患者將是莫大的福利。提及癌癥診斷，智能手機顯微鏡或許相當準確。

　　文章中，研究者將智能手機同傳統的光學顯微鏡進行了對比，結果顯示，這種智能手機顯微鏡可以對90%的非黑色素瘤皮膚癌患者進行檢測，而對黑色素瘤皮膚癌患者的檢測準確性就降低到了60%。

　　【4】新科技讓智能手機搖身成為DNA掃描顯微鏡

　　加州大學洛杉磯分校(University of California， Los Angeles) Howard Hughes醫學院的Aydogan Ozcan研究組近日開發出一種新的技術，讓智能手機可作為DNA掃描熒光顯微鏡使用。

　　在最近的Bioscience Technology采訪中，Ozcan介紹了此新技術。這是一款智能手機的光學配件，即一個小型3D打印盒，盒中包括鏡頭，濾鏡，支架和激光器二極管等部分，可用于測量比人類頭發絲細50，000倍的DNA的大小以及DNA成像。目標DNA被分離出來后，先被熒光標記。智能手機上的Windows應用軟件掃描DNA分子，并將信息傳送到遠端位于研究組實驗室的服務器，完成對DNA分子大小的測量。整個數據處理過程可在10秒內完成。

　　傳統的顯微鏡體積巨大，花費昂貴且運送十分不便。此項新技術不僅節省成本，讓遠程醫療和移動醫療得以實現，而且利用網絡連接到服務器的顯微鏡可以從時間和空間上積累數據，從新的角度觀察和理解疾病的趨勢和傳播。

　　【5】Sci Transl Med：智能手機太智能-配件可診斷HIV和梅毒

　　哥倫比亞大學生物醫學工程和盧旺達生物醫學中心的研究人員聯手，研發并成功測試了一個智能手機電子狗（Dongle），只需15分鐘就可得到HIV和梅毒診斷。這篇文章發表在最新一期的Science Translational Medicine。

　　HIV和梅毒在發展中國家比較常見，而患者能獲得的醫療保健往往有限。所以科研人員試圖突破依賴常規實驗室的診斷方法，尋找一種即廉價又便攜的設備用于診斷。

　　科研人員把達到實驗室標準的一個完整免疫檢測改造到了這個小小的配件上。這種電子狗能復制基于實驗室的酶聯免疫吸附測定（ELISA）所有機械，光學和電子功能，由手機提供電量。輕便小巧低功耗，制造成本僅約34美元（相比于運行這種測試的高于10000美元的實驗室機器設備成本）。電子狗產生的數據會通過智能手機的標準音頻插孔傳送到手機內存。

　　【6】人工智能通過閱讀故事學習人類價值觀

　　人工智能（AI）的快速發展讓許多人開始害怕機器人是否會做出不符合人類倫理的事情，并危害全人類。一些人甚至要求政府禁止機器人方面的科學研究。還有一些人則呼吁對AI進行更多研究，以理解應該怎樣更好地管理AI。但是，如果我們沒有一本「如何做人的說明書」，機器人如何才能學到符合倫理的行為呢？

　　研究者Mark Riedl 和 Brent Harriso的Quixote系統教機器人做出合乎人類價值觀的行為，將有助于在人工智能中構建倫理價值系統。

　　喬治亞理工學院人機交互系的研究者Mark Riedl 和 Brent Harrison相信，這個問題的答案就藏在一個名為「Quixote」的系統中——這個系統于2月中旬發布在鳳凰城舉行的AAAI-16會議上。Quixote將「價值定位」教給機器人，采用的方法是訓練機器人閱讀故事，學習其中的事件序列并理解如何在人類社會中做出正確的行為。

　　【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。這項技術得以應用后不但能提升科研效率，還可助力癌癥等疾病治療。

　　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，然后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。經過數據積累后，它能迅速在一群細胞中識別出目標細胞，并及時算出這一細胞處在其生命周期的哪個階段。

　　【8】科學家研發智能隱形眼鏡 通過淚液測血糖

　　如今，科學家正致力研發智智能隱形眼鏡，不僅能避免視力惡化，還能測量血糖。

　　據臺灣“中央社”6月30日援引英媒報道，近視是因為眼軸長度比正常眼球的眼軸來得長，較像蛋型而非乒乓球狀。當今的硅水膠隱形眼鏡鏡片能夠改變眼睛形狀，稱作角膜矯正術。

　　報道說，盡管無法消除近視，然而在眼軸增長時配戴這種在夜間使用的鏡片，可能預防或減緩近視。

　　當前的軟性隱形眼鏡也搶“防曬”商機，保護眼球不受太陽帶來的傷害。

　　伯明翰艾斯頓大學（Aston University）研究發現，抗UV隱形眼鏡對健康有顯著益處。

　　【9】用智能手機自動檢驗血液中的寄生蟲

　　在喀麥隆進行的一項CellScope Loa的初步研究。CellScope是加州大學伯克利分校科學家領導研發的一種基于手機視頻的顯微鏡。這項研究發現CellScope Loa與傳統的血液涂片檢驗方法同樣靈敏，能夠檢測羅阿絲蟲在血液中的水平。

　　CellScope Loa的一張模式圖，CellScope Loa新研發出的一種基于手機視頻的顯微鏡，組成的原件包括一個3D打印的手機套，其中安裝有簡單的光學原件、相關電路和微控制器，這些能夠對血樣進行處理。CellScope Loa能夠在不到三分鐘的時間內對血樣中的羅阿絲蟲的水平進行定量檢測。

　　CellScope Loa的一張模式圖，CellScope Loa新研發出的一種基于手機視頻的顯微鏡，組成的原件包括一個3D打印的手機套，其中安裝有簡單的光學原件、相關電路和微控制器，這些能夠對血樣進行處理。CellScope Loa能夠在不到三分鐘的時間內對血樣中的羅阿絲蟲的水平進行定量檢測。

　　【10】人工智能解決了這些問題，大白就不再是夢了

　　人工智能是目前科學界被炒的最熱的一個話題，不論被捧的多高抑或被批的多狠，我們都應該理性地看待。

　　我們應該看到，現階段的人工智能其實還只是一個初生的嬰兒，她要看懂這個世界還需要很長的時間去成長，而在她成長的過程中，總有一些困難是需要克服的，也有一些瓶頸是需要突破的。本文僅就人工智能目前的發展遇到的一些瓶頸發表了一些個人的看法，歡迎大家留言討論。

　　人工智能目前遇到的問題很多，說到瓶頸，大致有如下幾項：

　　之所以把計算機視覺放在第一位，是因為它實在是太重要了。如果你都看不見這個世界，你要怎么去理解這個世界，怎么做出自主的判斷呢？

　　【11】智能胰島素：糖尿病患者新希望

　　據BBC報道，美國國家科學院院報稱，科學家們對正在測試的“智能”胰島素革命化糖尿病控制手段充滿希望。只需打一針智能胰島素，不需要整天不斷進行血液檢測和注射胰島素控制血糖，胰島素就能在體內循環并在需要時激活。

　　在動物身上的試驗顯示該技術可行，至少在老鼠身上的試驗是成功的。科學家們計劃不久轉向人體試驗。但專家們警告稱，這種技術要真正用于病人治療需要經過多年的試驗。患上1型糖尿病的病人不是無法分泌胰島素就是無法使用自身的胰島素，需要依靠注射胰島素保持健康。

　　如果不注射胰島素，病人的血糖會升高到非常危險的程度。但注射胰島素也可能使血糖水平下降到很低，1型糖尿病患者必須定時檢測血糖，確保血糖水平處于正常。糖尿病專家一直在尋找更容易、更方便控制血糖的方法，于是“智能”胰島素誕生了。目前開發的智能胰島素有多個不同型號，但所有的胰島素都能在血糖太高時自動激活，在血糖恢復正常時關閉。

　　【12】微軟智能避孕套：恭喜你打敗了全國95的男人！

　　一直關注世界男性健康的比爾蓋茨聲稱世上最薄的安全套最快將于明年（2015年）上市。其中一名網友對“微軟”未來的事業規劃與安全套的發展方向提出了極具建設性的指導意見，希望憑借與智能科技相結合的優勢，進一步開發安全套的最新功能，并從此讓“微軟”男人走上“強硬”的道路。

　　也許是該評論觸到了美利堅民族的痛點，美國喬治亞理工大學數字媒體研究所兩位博士生正在研發一種智能避孕套，目前仍是設計原型階段，未來可將微型傳導線和電極植入當前的避孕套中，通過傳導線在避孕套下側發送較短的電子脈沖，刺激套管內襯安裝的電極裝置，可給使用者帶來性愛快感。

　　這將增大人們性生活中的愉悅感，并開辟了使用其它可穿戴設備和傳感器的技術應用。兩位設計者稱這款產品為“電子鰻魚”，可將傳導線直接植入當前制造商生產的避孕套中，并且具有完整性和保護性。