来了!人造胚胎、基因占卜、云端AI......这些科幻电影里的“邪恶”技术正在“逼近”你
自2001年以来,《麻省理工科技评论》(MIT)每年都会评选出10项突破性技术。2月21日,MIT正式公布了2018年“全球十大突破性技术”(10 Breakthrough Technologies),分别是:金属3D打印、人造胚胎、传感城市、云端人工智能、对抗性神经网络、巴别鱼耳塞、零碳排放天然气发电、完美网络隐私、基因占卜、材料的量子飞跃。
图 | 2018 年《麻省理工科技评论》全球十大突破性技术榜单包括:给所有人的人工智能(云端 AI)、对抗性神经网络、人造胚胎、“基因占卜”、传感城市、巴别鱼耳塞、完美的网络隐私、材料的量子飞跃、实用型 3D 金属打印机、零碳排放天然气发电共 10 大突破性技术。
基因占卜(Genetic Fortune-Telling)
如果未来有一天,你的孩子呱呱坠地,你收到他(她)的一份DNA检测报告。这些报告将他(她)患心脏病或癌症的几率,是否对烟草上瘾,甚至是否比一般人更聪明的预测都一一列出,你会作何感想。
由于大型基因研究(部分研究涉及人数超过 100 万人)的开展以及科学进步,得到这份报告的梦想没准很快就会变成真实。
事实证明,常见疾病和包括智力等许多行为特征,都不是一个或几个基因的结果,而是许多基因共同作用的结果。利用正在进行的基因研究的数据,科学家们正在创造他们所谓的“多基因风险评分”。
从事基因组数据进行预测分析的参与者包括Helix,23andMe,Myriad Genetics,BK Biobank和Broad Institute等多家公司正取得巨大进展。他们通过分析遗传数据,可以预测智商甚至癌症等疾病的发病概率。这有望成为公共卫生保护的下一个重大飞跃。
例如,医生们可以建议那些有更高风险罹患乳腺癌的女性多进行乳房X光检查,而让那些风险较低的女性少接受这些检查。这样做有几个好处:首先,这能让前者能更好地进行早诊断,早治疗;其次,这也避免了后者进行不必要的额外检查。通过合理分配医疗资源,我们有望让最需要的人群得到更多诊断与治疗。
再如,对于新药研发公司来说,这些信息同样重要。譬如在阿兹海默病或癌症的临床试验设计中,如果我们通过分析基因信息,知道某些患者更可能从中受益,就可以有的放矢地对他们进行招募。
但是,预见所未见一定是好事儿吗?谁愿意知道他们未来可能会患上阿兹海默症? 如果癌症风险指标得分低的人推迟接受筛查,然后又患上癌症怎么办? 多基因检查指标评分也引发了巨大的道德问题,包括基因歧视的风险。对此,行为遗传学家 EricTurkheimer 表示,这项新技术“让人欢喜让人忧”,因为基因数据用好了可以成就狗模人样,用不好也许就真正成为人模狗样了。
人造胚胎(Artificial Embryos)
英国剑桥大学的胚胎学家们利用干细胞(没有卵子,没有精子,只是从另一个胚胎中取出的细胞)培育出了逼真的(realistic-looking)小鼠胚胎。虽然目前该“合成”胚胎还不能发育成小鼠,但在不远的将来,依靠这项技术即使没有卵子也能成功的培育出哺乳动物。
领导该研究的Magdelena Zernicka-Goetz说:“我们知道,干细胞具有不可思议的能力,但我们真的没有意识到,它们能够如此完美地自我组织(self-organize)。”
不过, Zernicka-Goetz表示,她的“合成”胚胎可能不能发育成小鼠。他们的下一步计划是用人类干细胞生成人造胚胎,密歇根大学和洛克菲勒大学的科学家们正在进行相关的研究。
人造胚胎的实现对于研究人员来说是项新的突破,简单易操作的干细胞便于实验室各项工具,如基因编辑技术等对其生长过程进行研究,也有利于探究人类生命的起源及整个生长过程。
人工合成的人类胚胎将是科学家们的福音,可以让他们弄清早期发育中发生的各种事件。同时,由于这类胚胎是从易操作的干细胞发育而来的,因此,研究人员将能够利用各种工具(如基因编辑)在它们生长的过程中调查它们。
这是研究人员第一次从干细胞制造胚胎样结构,而不使用卵细胞或精子细胞。这将为了解生命如何诞生提供新的可能性 ,但显然也会引发重大的伦理甚至哲学问题。如果人造胚胎与真实的人类胚胎难以区分,我们该怎么办? 在它们形成痛觉之前,它们能在实验室里成长多久? 伦理学家们说,只有先解决好这些问题之后,我们才能进行更多地科学探索。
AI for everyone
迄今为止,人工智能主要是像亚马逊、百度、谷歌和微软这样的大型科技公司以及一些初创公司的“利器”,对许多其他公司和经济领域来说,AI系统太昂贵,且太难完全实现了。
那么,让AI更普及的解决方案是什么呢?基于云的机器学习工具正在将AI带给更广泛的群体。到目前为止,亚马逊的 AWS 子公司主导着云AI(cloud AI),而谷歌正试图用TensorFlow(一个开源的AI库)来挑战它的地位。拥有自己AI云平台Azure的微软则选择与亚马逊合作,推出了一款开源深度学习库—— Gluon。
这些公司中的哪一家会成为提供人工智能云服务的领导者,目前还不清楚。但对于赢家来说,这是一个巨大的商机。如果人工智能革命将会在经济的不同领域更广泛地扩散,那么,这些云产品将是不可或缺的。
目前AI主要应用于科技行业,许多其他行业一直难以利用人工智能技术的发展。医疗、制造以及能源等行业如果能够更全面地推行人工智能技术,那么,这些行业可能将产生巨大的改变。
除了以上技术外,其他多项技术也将给我们的健康和生活带来更多的影响。比如,实用型 3D 金属打印技术,可以低成本、快速、定制化地应用于医械等领域;传感城市,通过数字化、物联网等技术可以实现better city,better life的愿望;量子技术,科学家可以借此了解物质分子的更多方面信息并以此开发出更有效的药物等等。
这些新的技术,到底会给人类带来怎样的改变?对于这些“亦正亦邪”的新技术,你准备好迎接了它们了吗?
参考文献:
10 BREAKTHROUGH TECHNOLOGIES 2018
https://www.technologyreview.com/lists/technologies/2018/
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