前沿| 瞭望生物医药大方向：大数据与人工智能的时代来了（文末赠课）

从互联网到物联网，大数据与人工智能渐渐渗透到各行各业与各个产业领域，生物医药领域也不例外。在这个领域，大数据的名称丰富多彩：“生物医学大数据”、“健康医疗大数据”、“医学大数据”、“生物大数据”……而既然有了大数据，便更加离不开人工智能（AI）在这个领域中的丰富应用。

大数据与精准医疗

所有人都说：我们正进入全新的精准医疗时代。

所谓“精准”，是指每一位患者——患者A、患者B、患者C、患者D即便罹患同样的疾病，也可能不再接受同一种药物或者采取同一种治疗方式进行治疗，所有的患者将获得一种基于“个人”的定制医疗方案。

这需要数据的辅助：患者的基因组学和遗传信息，患者的生存环境如何、生活方式怎样、数据库里记录了患者的哪些疾病史，曾经经历过哪些治疗，AI会挖掘出最有价值的信息，并给出针对每个患者的最优解决方案——可以想见，这当然是一种医疗方式的全新变革。

大数据与人工智能辅助疾病诊断

患者也许会有困惑：常常走进医院，疾病的诊断是否准确，似乎有赖于医生的年资、经验…

而未来可并不是这样，通过人工智能的辅助，电脑将可能集成所有最高明的医生的经验与最丰富的临床数据，帮助进行精准的疾病诊断。

通过大量高质量的医学数据的积累，并且经过临床经验丰富的临床医生对影像数据进行标注，电脑也能学会精准地“诊疗疾病”。现在，人工智能渐渐在朝着实现对患者的高准确率诊断的方向前进。

与现有的计算机分析方案（中）相比，新型人工智能（右）能更准确地找到肿瘤（图片来源：谷歌）

大数据与基因测序

基因检测日渐风靡，大数据与基因测序的关系，甚至被认为是“下一个改变世界的技术”。

通过基因测序，建立“组学”大数据库，海量的人类的基因数据库能带给人类什么？

从现在已经有的孕前、产前基因检测降低先天性疾病发生率、肿瘤的基因检测实现疾病的精确诊断与发现，到关系到人类发展方向的疾病、衰老…这一切从每个人的个体开始，却又是涉及到全人类的变革性的浩大工程。

大数据与临床研究

为什么患者一直觉得自己在苦苦等待？为什么大众总觉得细胞治疗药物上市的节奏如此缓慢？

每个新药的研发，都需要耗费大量的人力物力成本、一次又一次地试错，从实验室研究、到动物研究、到人体试验……成本以亿计，时间上十年，许多企业因此撑不过研发阶段便垮掉。

怎样改善？大数据结合人工智能成为了曙光——现在，默克、诺华、罗氏、辉瑞、强生各大巨头纷纷建立自己的AI系统，分析数据、开发云计算，以提高研发效率、降低研发成本。

在干细胞领域也有一个知名的案例是，2017年，艾伦细胞科学研究所（The Allen Institute for Cell Science）宣布推出了“Allen Cell Explorer”，整合了大量的干细胞和其它细胞的3D成像数据，通过人工智能创建出可视化的细胞组织预测模型，通过这些细胞组织的3D模型，研究人员可能通过这个平台预示癌症和其他疾病的细胞布局变化，促进癌症等其它疾病的攻克。

总之，大数据可以减少临床研究中的试错成本、大大加快临床试验的成功效率；也可以集成患者的信息，形成无数的生物数据模型，帮助人类理解生命，实现疾病的精准判断与精准治疗。

人工智能（AI）可能用人类无法实现的方式整合或解开复杂的基因组数据、或是帮助研究者寻找纷繁复杂实验数据中的规律、理解疾病的表达模式…必将为新药研发、临床研究、治疗模式等各个方面带来革命。

这一切，可能将促成人类的两个里程碑式目标的实现——技术得到飞速发展并攻克更多绝症，并且药物价格降低，最终造福更多患者。

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