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遗传学家许田:当生物医学遇到AI

作者: Ruby 2018-03-30 15:49

来源:杭州市西湖教育基金会 所属学科:全部学科

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3月28日下午,“触摸科学大咖遇见未来科技”未来杯AI挑战赛启动仪式暨未来科技主题讲座在贵阳举行。遗传学家、西湖大学教授、耶鲁大学教授许田,霍金弟子、剑桥大学理论物理学博士克里斯托弗·加尔法德,清华大学计算机科学与技术系教授、国家863计划专家组成员孙富春,贵州师范大学副校长谢晓尧等国内外一众科技大咖一起论道AI,畅聊“未来的事”。

会上,遗传学家、西湖大学教授、美国耶鲁大学兼职教授许田发表了《生命科学与人工智能》的主题演讲。

当生物医学遇到人工智能会发生什么事情?许田教授认为,生物医学+人工智能,这将是人类历史上,最猛烈的一次科技革命。这可能要彻底改变所有人的生活和命运,回避不掉。

许田表示非常荣幸代表西湖大学到贵阳参加这次启动仪式。过去二十五年,在耶鲁大学都是用英文讲课,这是他第一次用中文讲学。

西湖大学是一所非营利的新型研究型大学。西湖大学如何成为世界一流?

讲到这个话题时,许田提到了西湖大学将在学科交叉和产业转化上努力。“比如说多学科的交叉,人工智能是计算机学家模拟了视神经网络,相互学习产生。但是在老的学校,计算机系在一个地方,神经生物学的在另一个地方,很难进行交叉。但是西湖大学可以,因为她是新的大学,一开始就从整个设计上,促使他们进行交流,让不同学科的人每天有机会碰到,每天有机会进行交流。”而在产业转化上,西湖大学将“尽可能打破所有的壁垒,使研究成果进行产业转化,造福社会。”

▲许田(第一排左三)

下面我们来看看许田教授都讲了什么:

最猛烈的科技革命

当生物医学遇到人工智能会发生什么事情?

我们先来看一看,乔布斯的临终遗言,他跟儿子说“你要学一点生物医学”。为什么?我们现在听到的、看到的都是计算机革命,微软、谷歌、阿里巴巴等等,这些在改变我们的生活。那么,下一波是什么?

下一波就是生物科技。1972年DNA重组的出现,标志着生物科技革命的开始。生物科技已经过了三十年的缓慢增长期,进入了快速增长期。

再下一波革命是什么?是以深度学习为标志的人工智能。从80年代初开始的这三十年,正好你们可以看到,人工智能现在开始热门起来。

当这两波科技革命:生物医学和人工智能连到一起的时候,这个力量是无与伦比的。

生物医学+人工智能,这将是人类历史上,最猛烈的一次科技革命。这可能要彻底改变所有人的生活和命运,回避不掉。

其实,现在的深度学习、人工智能是模拟了哺乳动物视神经系统处理信息的方法。哺乳动物怎么处理信息?这个过程是信息简化的过程,合并简化,不是把所有光子的信息直接传到大脑,而是在视网膜的地方就处理信息,然后往后传。这个处理信息的方法,以及这些神经细胞连接的权重的改变,还可以实现很多其它的信息处理,比如说对重要信息的抽提,比如边界效应。

生物xAI

你们已经看到过许多人工智能的应用,我今天来讲讲它在生物医学方面的应用。

▲启动仪式(右四为西湖大学)

当年,我们实验室研究出了罕见病TSC(结节性硬化症)的致病原因、信号转导以及可能的治疗药物。我朋友的孩子有这个病,于是我们一起在我们住的镇上建立了一个研究所,这个研究所用来干什么?希望能够把前沿的科学研究和产业结合起来。

科学研究非常好,非常前沿和灵活,但它的缺点是目标性很差,做到哪里是哪里,发一篇文章算数。第二,团队能力很差,联合起来解决问题的动力没有。这后面两点恰恰是工业界的优势。但是工业界在前沿性、灵活性上很差。所以在这里,我们把它结合起来。

结果是非常满意的。这个团队研发出了世界上第一台测序仪。现在你听到的基因测序产业以及利用基因测序进行研究,都是基于最早的这个测序仪。第二代测序仪也是我们研发的,是直接在半导体芯片上进行测序。

此外,2013年我们成立了公司,来将AI技术应用到生物医学的诊断和治疗中。

现在到医院去,医生仍然用听诊器来听诊,听诊器是两百年前发明的技术,我们觉得这一定要改变。我们想做什么呢?做一个成像仪,直接能看你有没有感染。如果你头晕,直接看后面的脑血管有没有堵塞,心脏有没有问题,直接连在手机上就可以看、可以诊断。美国FDA去年年底批准它上市。这是医疗的革命。

AI也可以用于研发药物。现在研发一个新药,平均需要14年、200亿美元,太贵,时间太长。那就用人工智能。用人工智能的办法,我们可以先进行学习和选择。如果一个药物有可能有用,那么就专门针对它来做实验。这个效果是非常惊人的。

西湖大学

这是西湖大学云谷校区,马上就要开工。

西湖大学是一所非营利的、新型研究型大学。西湖大学将会集结社会力量和政府力量,一起办学。

欢迎大家来做学生,欢迎大家来做博士后,欢迎大家来应聘教授,我们也欢迎各种社会力量捐赠这所大学,欢迎大家以各种各样的方式来支持这样一个新生的事情。

四十年前,当中国开始有市场经济,第一家私有企业建立的时候,没有人会认识到说今天中国会有如此天翻地覆的变化。五亿人脱离贫困,整个经济如巨龙腾飞。那么,我们希望西湖大学也是这样一个好的开始。

 

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