抗衰白叟工智能真的大年夜有可为!专家《自然》子刊发文_年纪_深度
近年来,人工智能(AI)在许多领域取得了巨大进步,也为生物医学带来了打破性的工具。人工智能在抗朽迈研究领域的最新运用,将如何为我们带来更加康健龟龄的未来?近日,《自然》旗下专注于朽迈研究的新刊 Nature Aging 揭橥了一篇干系专家的评论文章。
文章通讯作者是Buck老龄化研究所(The Buck Institute for Research on Aging)的Alex Zhavoronkov博士,他也是人工智能新药研发企业Insilico Medicine的CEO。另两位作者,一位是Evelyne Bischof博士,现任上海康健医学院副教授,她关注的紧张领域包括人工智能和数字医疗;另一位是中国读者十分熟习的李开复博士。在这篇文章中,我们将与大家分享个中的要点。
让AI理解朽迈
朽迈是许多疾病发生发展的关键成分,影响到全身器官。这也是随着年事增长,一个人身上常会同时涌现多种慢性病的缘故原由。比起预防或治疗某一种疾病,在机体水平上以朽迈为治疗目标进行干预,可以更大程度延长均匀预期寿命。
评估和监测人的老化程度,正是 AI 可以大展技艺的地方。这是由于,理解朽迈须要对许多不同类型的数据集进行纵向监测,例如血液检测数据或基因表达数据。这些数据集在人的生命过程中变革缓慢,在不同人群中又有着明显的差异,涉及数百万的参数。
AI具备强大的打算能力,善于在海量纵向数据中查找繁芜模式,基于不同类型的生物数据进行演习,从而提前预测老化成分,乃至提出纠正方案。
深度学习在生物医学领域有广泛的运用(图片来源:参考资料[1])
自2014年以来,在大数据集上演习的深度神经网络,已经取得了很多进展。现在,AI在图像识别、知识测验、***游戏、措辞翻译等多种任务上的表现堪比人类专家,乃至更好。
更主要的是,深度天生式强化学习已经成功地利用于多个生物医学领域,从药物创造到预测临床试验结果和个体化医疗。
利用纵向数据演习深度神经网络(DNN),理解朽迈与疾病的关系(图片来源:参考资料[1])
基于AI的“朽迈时钟”利用深度学习技能,科学家们现在建立了“深度朽迈时钟(deep aging clock)”,用于评估一个人的生理年事(biological age)。
生理年事由一系列生物标记物的指标组成,比如从血液剖析中提取的干系数据。比起实际年事(chronological age),生理年事能够更准确地预测一个人的康健状态、疾病或去世亡率。丈量和追踪这些指标,也可以反响出在采纳干预方法或改变生活办法后,一个人的致老、致去世风险有什么变革。
因此作者们指出,像深度朽迈时钟这类由AI技能供应支持的工具,该当成为未来年夜夫的常备工具,以便为患者定制个体化的康健方案,促进龟龄。
让“龟龄医学”造福更多人
研究文章提出,有了 AI 技能的助推,未来的精准医学中应该有专门以促进康健龟龄为目标的“龟龄医学”分支,包括创造针对特定个体的药物靶点,量身定制防止朽迈的干预方法,通过识别老化与龟龄的生物标志物加强朽迈干系疾病的研究,识别出可以在生理或认知等各方面减缓乃至逆转朽迈的方法。
几位专家也没有忽略“康健平等”的问题。很多人或许会设想,随着龟龄医学的发展,未来是不是只有富人才能享受康健龟龄。但作者认为,像可穿着设备、深度朽迈时钟等以 AI 技能为根本的工具将会成为便捷、经济的手段。就像基因检测变得越来越“亲民”一样,各种成像技能、“组学”检测等精准医学检测技能,很有可能涌现同样的发展。
三位专家在文章末了总结说,基于 AI 技能的龟龄医学已经在实验阶段有了迅速的发展,现在,是时候结合科学家、年夜夫、监管部门以及医药公司、投资界等多方力量,将其转化为临床实践,为更多的患者和康健个体带来新的龟龄方案。
参考资料:[1] Alex Zhavoronkov et al., (2021) Artifcial intelligence in longevity medicine. Nature. Doi: https://doi.org/10.1038/s43587-020-00020-4
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