区块链技术与基因测序联手，进军生命数据科学新领域

药明康德/编译（来源：GenomeWeb）

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上个月，由哈佛医学院遗传学家George Church博士作为联合创始人创立的公司Nebula Genomics与位于香港的Longenesis公司签署了合作协议。Longenesis是由药明康德投资的 Insilico Medicine 与全球最大的区块链技术综合服务公司 Bitfury 合作创立的企业，致力于创造“生命数据经济学”这一新领域。

▲人体生命数据经济研发合作负责人，从左到右依次是Alex Zhavoronkov博士 (Insilico Medicine/Longenesis)，Dennis Grishin（Nebula Genomics/哈佛大学），George Church教授（Nebula Genomics/哈佛大学）

该计划将应用人工智能和区块链技术，为个人和生物银行构建一个安全平台，以允许用户存储、管理、控制和销售对他们基因组、实验室测试结果以及其他健康数据的使用权。为了建立这个数据交易市场，他们将在这些数据价值的基础上，发布一套全新的加密货币。

“举例来说，每个人都将可以使用加密货币，在我们的平台上购买测序服务，”Nebula Genomics首席安全官兼联合创始人Dennis Grishin解释说：“在稍后的阶段，我们希望我们的平台能够支持第三方应用程序，从而向那些尚未命名的新型网络用户进行推广。”

Grishin认为，基因测序和分析，乃至于精准医学，仍然没有得到充分利用，而此次合作恰好可以弥补这一不足。“总体来讲，无论是基因分型，还是基因测序，这些基因测试的方式都没有真正发展起来，这也是Church教授十多年来一直在试图推广的东西，”Grishin表示：“我们的愿景是，每个人都可以对自己的个人基因组进行测序。我们不止能像Ancestry公司那样，从基因组里找到有趣的族谱信息，同时对基因组的详细分析对个人的健康也非常有帮助。”

长期以来，Church 博士一直相信基因组学会变成一种常规手段，并且随着测序基因组价格的下降，这一方法一定会在患者群中大受欢迎。“实际上，除了价格下降之外，人们对基因组测序还需要保持积极的态度，”Grishin说：“这就是我们想尽力和Nebula Genomics共同完成的目标——使人们能够从共享基因组数据中获益。”

Insilico Medicine首席执行官兼Longenesis首席首席科学官Alex Zhavoronkov博士表示，精准人工智能所需的数据远比现有的数据多得多。“如今的人工智能研究需要拥有数百万个数据集，而不是现有的几千个，只有让提供数据的人们从中获益，我们对数据的渴求才能得到满足，” Zhavoronkov博士说：“为了实现这一点，我们需要让数据提供者们获得有用的资源，同时可能需要向他们支付一定的费用。”

然而Grishin表示，一项Nebula Genomics 的内部研究发现，人们越来越担心他们基因组数据的隐私安全问题，其中尤其担心他们的雇主和保险公司有可能会因为自己具有一些特定疾病的遗传倾向，而对自己产生歧视。实际上在美国，遗传信息非歧视法（Genetic Information Nondiscrimination Act）已经出台了相关的规定，保险公司或雇主不得根据个人的遗传风险因素进行医保的疾病覆盖或就业的决策。

Grishin说：“Nebula Genomics尽力为基因组数据设立一个更高的保护标准。实质上，和其他公司的商业模式不同的是，我们并不希望拥有用户的数据。反之，我们只是让人们保持自己数据的所有权，并可以自主决定谁可以访问他们的数据。当他们想分享数据时，我们保证他们可以以一种非常安全和透明的方式来实现这一点，从本质上确保他们的数据不被滥用。”

▲Nebula Genomics 的技术平台（相关阅读：哈佛大牛：用虚拟货币购买你的基因信息，你愿意吗？）

随着Facebook爆发和Cambridge Analytica之间的隐私丑闻，以及欧盟今年5月25日通用数据保护条例的出台，数据隐私的保护变得更加重要。 Grishin说：“某种大型基因组数据库被类似的方式滥用，只是一个时间问题。而这比Facebook事件要糟糕得多。我们正在尝试构建这样一个系统，以确保这种情况不会发生。这实际上是一个非常去中心化的系统，可以让每个人的数据得到保护。”

而这就是需要区块链和Longenesis发挥特长的地方。“区块链是我们数据所有权去中心化的理想工具，同时也允许人们继续保持其数据所有者的身份。”Grishin说。

Longenesis是一家区块链和人工智能公司，是AI技术供应公司Insilico Medicine与区块链技术服务公司Bitfury的合资企业。Zhavoronkov博士表示，该合作关系是在2017年摩根大通医疗会议上“偶然地”建立起来的。

 “当我们在摩根大通医疗大会上遇到Bitfury公司时，他们正在和一些医药公司谈论初步的研究项目，”Zhavoronkov博士回忆说。Insilico Medicine能够增加Bitfury在生命科学领域进行研究所需的安全性和准确性。

此外，要想真正建立“生命数据经济学”的概念，所收集的数据集需要更加多样化。Zhavoronkov博士说：“与Nebula Genomics的合作关系使我们能够查看所有数据类型，并把这些数据类型结合起来。”

▲传统模式中（上图），用户将自己的唾液交给基因测序公司，并支付一定的费用来获取基因测序结果，基因测序公司在经用户同意后，可将这些数据出售给医药公司，而无需支付用户报酬。而在Nebula Genomics的模式中（下图），用户可以获取完整的基因测序结果，而这些数据将被放在Nebula Genomics的网站上，想要使用这些数据的研究人员将需要以加密货币的形式向用户支付一定的报酬（图片来源：Nebula Genomics官方网站）

之前，表型数据、转录组和蛋白质组对Zhavoronkov博士来说比基因组更有价值。“在我们开始与Nebula Genomics合作之前，我没有看到任何基因组数据的价值。”他说：“但是，所有的数据集合在一起，给我们提供了一个独特的机会，让我们得以回顾过去、展望未来，并得到各种标记物和靶点的许多洞见。与基因组的信息相结合后，这些数据可以产生真正的价值。” 这些数据有助于研究人员找到疾病的根源。

生命数据经济学这一概念来自Insilico Medicine和Bitfury所做的工作中，同时他们创造了“宏观数据经济学”和“微观数据经济学” 这两个概念。Zhavoronkov博士解释说，微观数据经济学是关于个人的数据，而宏观数据经济学则侧重于整个群体。 “我们结合各种数据类型来评估它们的组合价值。”

▲Insilico Medicine首席执行官Alex Zhavoronkov博士在2018药明康德全球论坛上分享洞见（相关阅读：人工智能如何定义未来医疗？| 药明康德全球论坛实录）

“我们希望创造数据的时间价值。就像一瓶好酒需要漫长的时间来发酵一样，如果你一直在坚持不懈地收集数据，它们就会变得更有价值。” Zhavoronkov博士表示。这在癌症诊断等多种事例中尤其明显。“这种数据类型的支出可能会很大，可能比治疗癌症要多得多。” 

“例如，我认识的人都没有动态数据，即使是只拿来自己用，”Zhavoronkov博士表示。虽然我们可以从Facebook或其他社交媒体平台上找到一些以前的生活照片， 但这些照片只能算是一些记录了人们几个月内的日常生活的数据集，并不能体现数据的持续变化。“如果你有一个包含1万个人和1万张照片的数据集，然后你又有可以和它相结合的其他数据集，比如说验血的数据和转录组数据。将这些数据结合在一起，这个数据集就会变得非常有价值。”Zhavoronkov博士说。

他还提到了一个名为质量调整寿命年（Quality-Adjusted Life Years）的概念，而这一指标是由不同数据点产生的。“在这种情况下，你将能够从医疗健康的角度来制定数据的价值，”Zhavoronkov博士说。

Nebula Genomics和Longenesis还希望增加数据的“体量价值”。“在许多人的数据集相同的情况下，数据数量达到某一个特定点之前，数据的价值都会增加，但是过了特定点之后，你的收益就会开始逐渐减少，”Zhavoronkov 博士解释道。“这是一个还没有人涉足过的新领域，需要我们去进一步探索。”

Grishin表示，Nebula Genomics和Longenesis的合作将于今年夏天进行试点。研究人员将支付用户用于基因组测序的费用，从而获取相关数据，这也将有助于Nebula Genomics测试其基于区块链的平台。

在未来12个月内的其他工作包括，通过整合不同的数据类型，以及与生物银行合作，来将数据添加到网络之中，从而扩大这一数据平台。 Grishin说他希望在一年内拥有“数百万个数据点”。

Grishin说：“我认为许多人没有意识到，未来的基因组革命将改变许多人的生活，并创造一个价值数十亿美元的新型行业。”他表示，这次革命将可以与上世纪90年代互联网带来的革新相媲美。基因组数据将能够创建强大的人工智能模型，以真正理解人类遗传学，而医疗健康领域也将因此得到创新式发展。”

参考资料：

[1] Nebula Genomics, Longenesis Seek to Legitimize 'Life Data Economics'

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