隨著互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、生命科學(xué)和大數(shù)據(jù)的融合,生命健康技術(shù)的爆發(fā)將獲得前所未有的機(jī)遇,生命健康大數(shù)據(jù)將是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的一個(gè)巨大飛躍,能使人在更深的層次上去理解生命、疾病、健康,利用好大數(shù)據(jù)才能真正管理好自己的健康。
大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來使醫(yī)學(xué)呈現(xiàn)出個(gè)體化發(fā)展趨勢,而基因技術(shù)的應(yīng)用又使精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)凸顯。個(gè)體化醫(yī)療與精準(zhǔn)醫(yī)療的結(jié)合,預(yù)示了大數(shù)據(jù)時(shí)代醫(yī)療變革的方向:通過數(shù)字化人體引發(fā)醫(yī)療健康革命。
什么是生命大數(shù)據(jù)?
生命大數(shù)據(jù),是反應(yīng)人的整體生命特征和過程,為健康產(chǎn)業(yè)服務(wù)提供支撐的數(shù)據(jù)積累和分析模型。這些數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)多樣化、有價(jià)值、高速交互等特點(diǎn)。
生命大數(shù)據(jù)從哪里來?
未來的健康和醫(yī)學(xué)將建立在生命大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上,數(shù)據(jù)量之大是人類醫(yī)生所無法處理的,未來生活中,大約有70%的數(shù)據(jù)直接或間接地與生命相關(guān),主要來源于三個(gè)方面:
第一個(gè)是基因檢測數(shù)據(jù);
人類基因組蘊(yùn)涵著生、老、病、死的絕大多數(shù)遺傳信息,破譯它將為疾病的診斷、新藥物的研制和新療法的探索帶來一場革命。近年來,美國、歐盟、英國、日本、韓國等已將基因組科學(xué)作為生物產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域。大數(shù)據(jù)分析工具加強(qiáng)了基因信息的解讀能力,如果將基因數(shù)據(jù)比喻為人類的密碼,那么獲得密碼遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,只有破解密碼,基因數(shù)據(jù)才體現(xiàn)價(jià)值。
基因是人體的設(shè)計(jì)圖,從出生開始就應(yīng)該通過全基因組測序,建立基因身份證,了解人天生攜帶的基因信息。部分易感、易變基因應(yīng)每年定期檢測,更新個(gè)人的基因數(shù)據(jù)檔案,統(tǒng)計(jì)變化情況。
第二個(gè)是醫(yī)療電子病歷,即出生以后所有的診療記錄;
我們手上有最多的是臨床數(shù)據(jù)。絕大多數(shù)人都去過醫(yī)院或者做過體檢,所以在體檢中心或者醫(yī)院里面,可能有體檢報(bào)告或診療報(bào)告。曾經(jīng)這些報(bào)告在看病、體檢結(jié)束后就廢棄了,但現(xiàn)在生成電子病歷后,成為了每個(gè)人獨(dú)一無二的健康手冊。這是現(xiàn)在人工智能領(lǐng)域應(yīng)用最多的,把所有病人的病例資料拿過來,作為人工智能的診斷的數(shù)據(jù)依據(jù)。
第三個(gè)是可穿戴設(shè)備和智能家居等日常設(shè)備對人體生命數(shù)據(jù)(包括血糖、心電、運(yùn)動(dòng)量、攝入物質(zhì))的采集,以及針對數(shù)據(jù)建立的健康預(yù)測模型;
現(xiàn)在傳感器越來越多,你這電話上就有6個(gè)傳感器,采集了你很多運(yùn)動(dòng)、活動(dòng)、生活方式數(shù)據(jù)。
蘋果的大數(shù)據(jù)醫(yī)療平臺Researchkit就是專為醫(yī)學(xué)研究者打造的一款軟件基礎(chǔ)架構(gòu),讓iPhone或Apple Watch成為有力的診斷工具??纱┐髟O(shè)備是物聯(lián)網(wǎng)最大消費(fèi)類產(chǎn)品,作為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域一部分,大量可穿戴設(shè)備將獲取海量數(shù)據(jù),并未對數(shù)據(jù)背后的問題提供一套解決方案,而ResearchKit正是基于此推出的,它通過對用戶數(shù)據(jù)監(jiān)測,提出專業(yè)性的醫(yī)療建議。
第四個(gè)是通過高端生物檢測,包括轉(zhuǎn)錄組檢測、蛋白檢測、代謝檢測等建立的組學(xué)大數(shù)據(jù)。
基于蛋白組、轉(zhuǎn)錄組、細(xì)胞組、代謝組、分子組等生物組學(xué)的檢測數(shù)據(jù),因?yàn)槿魏我豁?xiàng)檢測的數(shù)據(jù)都是上萬的指標(biāo)。在傳統(tǒng)醫(yī)院里為了幫助醫(yī)生理解檢測數(shù)據(jù),是在檢測結(jié)果的基礎(chǔ)上保留部分強(qiáng)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),去掉了大量其他數(shù)據(jù),給醫(yī)生作為輔助診斷,畢竟醫(yī)生的大腦和時(shí)間都有限,十幾萬的數(shù)據(jù)同時(shí)丟到面前,人類是會(huì)懵逼的。
而人工智能則不同,人工智能愛死數(shù)據(jù)了,而且越多越好。生命大數(shù)據(jù)要求的就是所有指標(biāo)全部吸納進(jìn)入生命大數(shù)據(jù)中心,對人工智能進(jìn)行高強(qiáng)度的訓(xùn)練。這種訓(xùn)練方式,會(huì)讓人工智能在診斷時(shí)更加快速和精準(zhǔn)。更重要的是,他比任何人都了解你。
第五個(gè)就是生活場景,生活方式的信息收集,與智能設(shè)備配合,了解客戶?;顒?dòng)區(qū)域、慣常飲食、慣常運(yùn)動(dòng)等信息。
今天的微信,已經(jīng)囊括了你一天的運(yùn)動(dòng)步數(shù)(微信運(yùn)動(dòng))、?;顒?dòng)區(qū)域(出行軟件)、平日飲食(外賣軟件)、經(jīng)濟(jì)狀況(微信支付)……這些你生活環(huán)境中所產(chǎn)生的大數(shù)據(jù),都將成為生命大數(shù)據(jù)的一部分。
生命科學(xué)的數(shù)據(jù)來源和形式多樣,如果研究人員能解決這一問題,這些數(shù)據(jù)將轉(zhuǎn)變成潛在的財(cái)富,問題在于如何收集和處理這些復(fù)雜的信息。當(dāng)下,相關(guān)領(lǐng)域期待那些能分析大數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成更好理解基礎(chǔ)生命科學(xué)機(jī)制和將分析成果應(yīng)用到人口健康上去的工具和技術(shù)的面市。
什么是生命的永恒?
生命真正的意義,是它的信息載體。假如人一生的數(shù)據(jù),都被記錄下來了,我把它用DNA編碼,植入一個(gè)生物體,比如一株樹里面,然后等到一千年以后,你想了解了,你采一片它的樹葉下來,把這個(gè)基因再解碼出來,這就是你的生命的再現(xiàn),這才是真的的生命的永恒。
更進(jìn)一步說,我們目前的生命基于人類的肉身,可以說是一種碳基生命的存在。未來,我們的生命可能會(huì)融入一些非碳基的成分,一些非碳基的生物材料會(huì)越來越多的進(jìn)人我們的身體,改善我們的肉體功能或者替換我們的病變的器官,變成一種合成生命的存在。
在不久的將來,也許我們的思想、情感與記憶,以及一些與個(gè)體生命特征的東西都越多越多的被數(shù)字化,生命變成一組大數(shù)據(jù)可以超脫于我們的肉身,也就是我們所說的數(shù)字生命。碳基生命、合成生命與數(shù)字生命,這些代表人類未來對生命本質(zhì)的認(rèn)知與技術(shù),將可能完全改變?nèi)祟愖陨碓跁r(shí)空之中的存在方式,這對整個(gè)人類生命健康醫(yī)療模式影響無疑是非常巨大的。
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