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碳云智能李英睿:听天由命到自己自决,从神手中夺回管理健康权利 ...

2017-11-23 10:00| 发布者: 编辑| 查看: 56| 评论: 0|原作者: Timedoo肽度

摘要: 如果说衰老是不可避免的,那么疾病可不可以避免?对于人类来说,究竟能否在死亡之前,有一个健康老去的过程?我们生活的质量,能不能在我们生命的绝大部分时间,都能维持在一个良好的状态,而不是在有限的余生,被疾 ...

碳云智能李英睿:听天由命到自己自决,从神手中夺回管理健康权利

如果说衰老是不可避免的,那么疾病可不可以避免?对于人类来说,究竟能否在死亡之前,有一个健康老去的过程?我们生活的质量,能不能在我们生命的绝大部分时间,都能维持在一个良好的状态,而不是在有限的余生,被疾病缠身的苦痛所折磨?

很多时候,我们回顾自身的生命,会发现我们所谓的健康选择,往往都是一个试错的过程。每天我们都在听各种各样的养生鸡汤,然后用这些不甚准确甚至相互矛盾的知识来填充我们的大脑,然后来管理我们自己的生命。

在8月6日极客公园的Rebuild 2017奇点创新者峰会上,碳云智能联合创始人兼首席科学家李英睿,以《量化生命:解读你我的数字密码》为题的演讲,向大家展示了在“迭代再造”的时代浪潮中,人类管理健康的新可能。

他认为,每个个体的每一点生命体验和每一点探索,对于整个人类认识自己和拓展未来的选择,都至关重要。在量化生命的基础上,基于每个人的数据建立的自己的生命模型,我们将不再听天由命,而能够自觉选择自己的命运

以下为演讲实录:

/01/

生物学家眼中的生命 生物分子的相互作用

首先,我想问大家第一个问题:在我们眼中,什么叫做生命?

对于我们每个人来讲,脑子里的生命很多时候是生老病死(从出生到最后死亡)的过程。生老病死的过程对于一个生命来讲,在现在这个体系里面,我们将它看做表型的变化。大家可以理解为表象的变化,是生命在时间长河里的轨迹。

但是在生物学家的眼中,他看这个问题并不只是从表象的情况来看的。他认为这是生物分子和各种生物效应分子的相互作用。

高中生物学里面我们学过很多词汇,像DNA、RNA、蛋白质等等。在生物里面,我们底层的结构,实际上是通过这样一些分子和分子之间相互的作用,形成了你我今天能够被看见的形态。

从长远的角度来看,可以说地球上的绝大部分生命,都是遵循相同、类似的规律,这就是我们所谓演化的过程。实际上,从最古老的古菌,到现在的细菌、真菌,植物和动物,包括我们人类(我们人类实际上是动物里面的一种形态),它们都遵循这样一个生命分子运行的规律。

所以,在生物学家眼中,生命实际上是分子的一个相互的作用。

/02/

数据眼中的生命 多维度的复杂信息网络

今天,我们在数据时代。在数据眼中,生命是什么呢?我们首先来想一想,我们人类的生命里面有什么东西。刚才我们已经谈到,在生物学家的脑子里面,我们有DNA、RNA、蛋白质,在今天,DNA、RNA、蛋白质这样的一些生命分子,实际上已经可以被测序技术和质谱技术,相对完全的刻画为信息形态。(我们左边的生物分子,以及右边对应的信息形态)。

碳云智能李英睿:听天由命到自己自决,从神手中夺回管理健康权利

我们以前知道的小分子,像维生素、氨基酸这样的东西,可以通过所谓的代谢组数据来实现。我们身体中每个位置,从肠道到口腔到皮肤上和我们共生的微生物生态系统,今天也可以被元基因组技术刻画。

更不用说我们以前就能够进行刻画的。像医疗影像能够刻画我们的组织和器官,像现在各种各样的可穿戴设备能刻画我们生命的活动,以及智慧地球、智慧城市对我们环境的刻画,还有社交网络对我们每个人社会属性的刻画。

可以说,今天我们到了这样的一个时刻,我们每个人生命的方方面面,都已经有一个办法,能够被大规模的数字化。所以,在这样的数据形态里面,我们每个人的生命,可以被视作为一个信息体,作为一个数学对象,来进行研究。

这样的情况下,它带来了一个新的可能性。就是,我们有可能通过数据科学的研究方法,来研究生命科学的问题。所以实际上,生命是一个多维度的复杂信息网络。

这样的能够用数字研究的生命,对于我们来讲有什么意义呢?

/03/

重新审视生命 从定型到定量

通常概念里,在生命生老病死的过程中,我们可能有一段叫做健康的时期,现在可能有些概念叫亚健康的时期(身体不是很好)。

突然有一天,我们在做体检或者去医院,比如很偶然的情况下特别难受去医院检查,突然到了一个疾病的时期。我们昨天还不是病人,今天已经变成病人了。然后,可能我们在医院得到了治疗,得到了一些康复,可能有一些好转。最后又可能恶化,最后我们就去了太平间。

这实际上是对生命状态一个完全定性的测量。但是,如果我们今天有了一个数字的生命模型,我们就可以沿着这个时间轴,把我们每个人生命指数的轨迹,精确的刻画出来。

碳云智能李英睿:听天由命到自己自决,从神手中夺回管理健康权利

/04/

从试错到自觉 做出正确的健康选择

刚才看到,我们现在生命的曲线是从健康到生病,然后从生病的状态,治疗了以后稍微好转,到最后衰退下去。

我们有没有办法,能够在今天更好的维护我们的健康,最后到自然死亡的边界呢?这实际上是关于生命的研究中一直想解决的问题,就是:衰老是不可避免的,但是疾病可不可以避免?我们能不能够在我们死亡之前,有一个健康老去的过程?我们生活的质量,能不能在我们生命的绝大部分时间,维持一个好的状态呢?这实际上是需要了解很多的状态和我们自己自觉选择的。

实际上,今天我们来回顾我们自身的生命,会发现很多时候,我们实际在进行一个试错的过程。每时每刻我们都在听各种各样关于健康、养生的鸡汤,然后用这些不甚准确甚至相互矛盾的知识来填充我们的大脑,然后来管理我们自己的生命。

这其实不是在管理,这是在试错,今天你试了这样的一个方法或许获得了收益,或许没有获得收益。但是,如果我们建立了数字生命模型以后,实际上就可以对未来进行模拟预知。

碳云智能李英睿:听天由命到自己自决,从神手中夺回管理健康权利

就像我们右边的图看到的一样,今天你是这样的形态。现在我们可以去进行选择,比如说跑步、力量训练,或者就只是待着,想让我们的身体更好一点。

但是,你怎么知道你跑步这个选择,不会导致膝盖受到伤害?你怎么知道你去健身的选择,不会引起自身的心脏电生理的问题?你怎么知道,如果你待着就可以和别人待着一样,不用承担运动造成的风险,最后也不会因为长期宅在房子里面,变成由肥胖导致疾病的人呢?

我们怎么知道,我们对生命的这些选择,最后能够引导我们走向健康的目标,而不是走向那些风险的问题呢?这实际上是一个很重要的问题。但是如果我们有自己的数字生命模型,就可以知道这些问题的答案,就不用试错,可以做出正确的选择。

/05/

从众到自主 健康管理解决方案

今天,我们所有健康的管理,包括医学的东西,它都是针对我们人类整个群体,它回答的是一个群体的平均解决方案是什么样子的。但是,人和人是不同的,刚才我们可以看到,人和人在各个数据层次里面,都和另外的人有差异。

所以,我们今天如果能够对人,进行不同刻画的话,我们每个人就应该有自己的健康管理解决方案,而不是一个平均的解决方案。这是数字生命模型能够带给我们的东西。

接下来我们来看一看,我们今天能够做到什么。比如说,血糖的管理,中国人现在血糖的异常其实是在极度的扩张状态,这跟我们国家的发展阶段有关系,也跟我们中国人本身的遗传特性有关系,在中国有非常非常多的糖尿病患者,是没有经过肥胖这个过程的,而是瘦的糖尿病患者。

最近的一些调查,无论口径如何,我们大概已经知道,在中国的成年人里面,大概有1/4的人应该是有血糖异常情况的,其中糖尿病大概占11%左右,而糖尿病的前期应该占到14%左右。如果在一些城市的调查里面,比如上海,可能两个成年人里面,就有一个人是有血糖异常的。你不知道,很大程度是因为你没有去做充分的检测,但并不代表着你没有这个疾病。

碳云智能李英睿:听天由命到自己自决,从神手中夺回管理健康权利

但是,在现在的技术条件下,在现在的健康管理方式下,在现在对生命选择的试错状态下,实际上十年之后,现在那些绝大部分所谓的糖尿病前期患者,他们的病症是没有办法得到缓解的,他们本来应该得到缓解,但他们没有得到缓解。

可以看到,在十年之后,大部分现在还没有那么严重的糖尿病前期群体,在十年之后他们都成为了病人。实际上,这是我们没有办法选择的一种命运,这在很大程度上是几乎像天命一样的东西,我们如果碰上了就没有选择,十年之后就只能等着疾病到来。而这实际上就是今天的生物学、医学和数学科学家要联合在一起解决的问题。

我们怎么来看待这个问题呢?

/06/

从对一个特征的管理变成对一个系统的管理

首先,通常在以前的概念中,对于血糖管理或者代谢综合征的管理,我们的观察方式,实际上是从某个特征来观察的。我们通常会问,你的血糖有异常吗?但是我们刚才已经谈到,血糖有异常是一个表现出来的形态,而不是你身体真正出现问题的地方。

如果血糖就是你身体真正出现问题的地方的话,那么我们控制了血糖,就应该能够控制糖尿病,而事实恰恰不是这样子的。我们想要控制血糖,我们还需要控制住各种导致血糖异常千千万万的因素。而刚才谈到的,我们可以从不同的层面,对人类进行刻画,来构建我们的数字生命模型,那么就能够从一个特征的管理变成一个系统的管理。

碳云智能李英睿:听天由命到自己自决,从神手中夺回管理健康权利

左边这个是今天的血糖管理方法,我们今天已经有了连续血糖的观测手段,已经算是非常先进的技术了。但是在我们的实验志愿者里面可以看到,当他们进行血糖管理的时候,同时有数十万个高维的数据特征在进行变化。

也就是说,当我们的血糖在进行波动的时候,其实在我们的身体里面,有数十万、数百万、数亿的分子和它们组成的高维数据特征在进行变化,而它们有各自不同的变化轨迹。

举例来看,中间任何一条共同变化的分子特征拿出来之后,背后都是一个分子相互作用的网络。所以,今天我们管理的是一个数值,在明天我们管理的是所有的特征和整个的系统。

大家要注意,这样的分子相互作用网络,并不是生物学家通过实验做出来的,它是怎么做出来的呢?它是通过对人类生命各个层次的刻画,从数据直接做出来的。这个非常不一样,生物学之所以困难,就是在于生物学里面有大量的实验,我们的每一个假设、每一个理论都需要经过充分的实验验证。

而今天,数据本身就可以告诉你生物是怎么运作的,这就对血糖管理是第一个重大的重构,从管理一个特征到系统管理。我们今天可以把看上去一样的血糖的异常,分成千千万万种不同的疾病来进行看待、进行处理。

/07/

从宽泛到精准 每个人都是不一样的

我们刚刚已经谈到,每个人实际上是不一样的,如果我们每个人不一样,我们在处理同样问题的时候,或者处理看上去同样的问题的时候,实际上是不应该使用相同的解决方案的,也就是不应该使用这个平均解决方案。

我们来看一下左边这个人是我,这是我们另外一个北大的师兄,也是我们的合伙人。我们在同一时间,吃同样数量、同样结构的食物,大家可以看一下我们两个人血糖变化的曲线,是完全不一样的。这样的情况下,我们怎么可能通过同样的处方、同样的药,来治疗或者管理我们自己的血糖呢?这是不可能的。

碳云智能李英睿:听天由命到自己自决,从神手中夺回管理健康权利

但是今天我们可以客观讲这件事情,在右边我们可以看到,这是对刚才我们管理的千千万万的高维数据特征里面的一个特征的连续追踪。可以很明显看到,在我们的志愿者里面,人是可以被清晰的分成两种的:一种人,他的神经生长因子是比较低的。另外一种人,神经生长因子是比较高的。

所以,在我们的数据高维空间里面,我们可以看到人和人的差异,而从而对它进行不针对性的管理。这实际上是对血糖管理的第二个重构,是从宽泛到精准的过程。

/08/

从定期到实时 做出更好的健康管理

我们大家做体检做的比较勤的,可能半年做一次,做的比较不勤的可能一年一次,而且一般是单位组织去的。这种的健康管理方式,我们叫做定期的管理。

而另外一个真正的健康管理方式,是实时的管理。大家可以看到,这是对我们一个志愿者的连续测量。纵轴代表的是他的肾毒性水平,因为血糖出现这些变化的时候,肾其实会受到一定的压力。大家可以看一下,在大部分情况下,他其实是没有什么太大问题的。每一顿饭对他的影响都差不多,但在我们图上最右边,他的肾突然受到了强大的压力。

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这种实时的反馈,能够让我们捕捉到对于每个人来讲,日常生活中对他健康不利的事件都是什么。当时我们回去问他才知道,当天他吃了烧烤,烧烤里面不知道什么东西,对他这个人、在他的代谢里面产生了问题。这样一个实时(每时每刻)的反馈,能够让我们生命每时每刻的选择看到结果,从而反馈到我们的行为上,让我们更好的做出更好的健康管理。

/09/

我们的选择构成了我们自己

类似于血糖管理的情境有很多。所以有一句话叫做“We Are Our Choices”,我们每天在做什么事情、吃什么东西、做什么运动、选择何时睡觉、跟谁讲话,这些共同构成了我们自己。

今天,我们已经不可能让我们父母修改受精卵去改变我们的基因了,但是我们可以改变的是我们各种各样的选择,来管好自己生命。我们可以想一想,今天应该吃什么东西、搞什么运动,以及如果我们去了医院,应该走什么样的临床路径。甚至,包括女性比较喜欢的,我应该用什么样的护肤品保持我的青春靓丽,这都是完全可以选择的。

碳云智能李英睿:听天由命到自己自决,从神手中夺回管理健康权利

以前,如果我们盲选的话,是一个试错的过程。而今天,我们基于每个人的数据建立的我们自己生命模型,能够给予我们的力量,就是我们今天不再盲选,可以根据我们自己的模型选择。我们的命运,就可以从听天由命变成自己来自决,这就是我们想从神手中夺回的权利,是数据带给我们生命科学新的力量。

/10/

量化生命:数据问题与挑战

碳云智能李英睿:听天由命到自己自决,从神手中夺回管理健康权利

但是在这里面,从今天到未来还有非常非常多的问题和挑战。任何一个做数据科学的人都知道,其实生命有个很大的问题——“它是不能重复的”,每个人的生命都是唯一的,是在动的。

而且,人也不像其它的细菌可以做大规模的实验。所以,从小样本、碎片来源的、极高维度异质的时序数据里面,去汲取各种各样生命科学的规律,而且这些规律里面,大部分还不被今天的生物学家和医学专家所知晓的时候,这实际上对数据科学是非常非常大的挑战,我们今天也只是在处理一些其中比较初级的问题,还在一个萌芽阶段,虽然它已经能够展示出很好的力量。

另外,生物数据本身的规模也非常大,它对于计算,特别对于吞吐量的要求极高,它本身也对我们整体的计算架构造成了很大的压力。但是这样的一些问题,在未来我相信能够得到很好的解决。

/11/

向苍天再要50年 我们能做什么?

碳云智能李英睿:听天由命到自己自决,从神手中夺回管理健康权利

最后我想跟大家讲一讲。如果我们想向苍天再要50年的话,我们今天能做做什么?像刚才这位老师讲的,很多时候他可以做猴子的实验,但是我们是人类,人类是没有办法这样做实验的。

但是,我们每个人每一点的生命体验和每次的试错探索,对于我们整个人类认识自己和拓展自己未来应做的选择,都是至关重要的。因为我们每个人,其实就是在用自己的体验帮地球上所有其他人做实验,如果你能够把这个实验很好的记录和分享出来的话。

所以,我们今天需要的是像极客公园谈到的这些极客一样,他对生命进行关注,他们愿意做这样的一些工作。我们每个人都是地球上独有的自我,但又是人类群体的一员。我们每个人的每一个生命,就是这个地球,这个大的生命实验一个重要的样本。

所以,向苍天再要50年,需要我们每个人的加入和努力。谢谢!

来源:碳云智能


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