AI+基因編輯，為何成為比爾·蓋茨口中的救命良方？

新型冠狀病毒，讓人工智慧和生物科技，密集地出現在普羅大眾的視野當中。

對該技術抱有期待的不僅僅有在疫情中煎熬的普通人，還有不少掌握著社會權柄的大人物。

比如在2月14日的美國科學促進協會(AAAS)年會上，微軟創始人兼慈善家比爾蓋茲就提出，人工智慧可以“理解複雜的生物系統”，基因編輯技術則具有治癒艾滋病的潛力，用來構建新一代的健康解決方案，或許可以拯救世界。

而早在2015年2月，比爾蓋茲被問到如何看待人工智慧時，卻表示“十分擔心”，認為若干年後機器發展得足夠智慧，就將成為人類的心頭大患。

兩則新聞結合來看，真是讓人由衷地發出“世界首富原來也是真香怪”的感慨……

而和人工智慧一樣，基因編輯也曾在過去幾年，受到科技倫理、有效性等的重重質疑。

甚至有研究者認為，人工智慧和生物科技的融合，將在未來重塑人類的生命形態，讓“人類威脅論”更上一層樓。

那麼，比爾蓋茲眼中的“AI+基因技術”，到底如何改變了醫療健康領域，又是否會讓人類演變成“新物種”呢?

轉角遇到AI：兩大 “人類威脅論”收割機命中註定的相遇

人工智慧不必多提，大家應該已經聽到耳朵長繭了。

但比爾蓋茲口中的“基因編輯”，恐怕普通人一聽就怒火中燒。畢竟沸沸揚揚的賀建奎“改造雙胞胎女嬰”事件，餘溫猶在。至於打造“完美嬰兒”、減除DNA片段等，一聽就像是科幻電影裡不擇手段的變態科學家和財大氣粗的超級反派。

但實際上，基因編輯的出現，是整個社會進入人工智慧時代的必然結果。

先簡要介紹一下，被比爾蓋茲看做是人工智慧“官配CP”的基因編輯中相對成熟的CRISPR技術。

CRISPR有“基因剪刀手”之稱，全名是Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，即一系列重複的DNA序列，細胞能夠利用這些基因序列“記住”攻擊它們的每種病毒，當同種病毒再次發起攻擊時，就能夠給予生物體一定的保護或免疫力。

所以，使用CRISPR對相關DNA進行切割和編輯 ，理論上來說能夠對起到抵禦病毒及質粒入侵的作用。

該技術在實用層面已經相對成熟，在許多基因疾病中都顯示出了一定的療效。

比如NHS信託倫敦大奧蒙德街兒童醫院就利用基因編輯技術TALEN，成功治癒了一歲小女孩Layla的白血病。比爾蓋茲基金會也投入了千萬美元，研究如何讓CRISPR-Cas9改變昆蟲的基因組，達到抗擊瘧疾和其他蚊媒疾病的目標。

也正是因此，人們相信有了 CRISPR 基因編輯方法，多達89% 的人類疾病相關的基因變異，都可以被糾正。

那麼，基因編輯又是如何與人工智慧產生淵源的呢?這還要從基因技術所遭遇的現實難題說起。

要知道，人類基因組由20，000個基因和30多億個這些基因字母的鹼基對組成的。而針對這些DNA進行測序、分析甚至精準切割、編輯，都需要進行完整的資料處理，才能保障結果的完整和可靠性。

因此，基因編輯此前的進展，一直因為需要評估的資料過於複雜和龐大，而停滯不前。

但人工智慧和機器學習在處理大規模計算上的能力，開始讓基因技術的突破出現了新的轉機。

以目前商業化進展較為快速的基因檢測為例，此前完成DNA測序往往需要十年時間，而採用AI高通量測序，一天內就能完成。在此次新冠疫情中，AI也為快速識別病毒RNA立下了奇功。

顯而易見的，人工智慧的加入，也能讓基因編輯技術更好地採取行動，進而促進醫學模式發生革命性的變化。

AI加持的基因編輯，開啟了怎樣的技術魔盒?

目前，將人工智慧引入醫療已經勢不可擋，也帶來了規模龐大的商業價值。根據諮詢公司弗羅斯特和沙利文預計，到2021年，人工智慧系統將從全球醫療保健中產生67億美元的收入。

但這既會帶來抗擊疾病的積極結果，同樣也牽扯到了一系列複雜的倫理、道德、法律等影響。

我們先來探討積極的一面，那就是比爾蓋茲所推崇的部分。

首先，更快、更好地理解人類自身。

人工智慧目前正在顯著發展的一個領域就是基因組學，其中就包括研究有機體中的一整套基因，這讓前期基因科學積累的龐大資料有了更好的用武之地。

而有了這種洞察力，人類就可以更清晰地瞭解生物體在基因層面，受到怎樣的影響、突變會導致不同的疾病，從而有的放矢地尋求突破。

比如大家都聽過的老年痴呆，目前依然沒有十分有效的治療手段，但有研究顯示可能與遺傳因素(也就是基因)有關，但AI與基因編輯的出現就有很大概率帶來新的曙光。

其次，推動精準醫學。

有研究論文顯示，利用深度學習演算法作為基因編輯剪下體的計算機模型，能夠在體內重建特異性決定因子並保證剪下體的精確度。簡單來說，就是通過AI模型來預測一個人被基因技術干預後的反應機率，這就有助於為每位患者都實現個性化、高精準的治療方案。

比如谷歌的工具深度變數使用最新的人工智慧技術，將高通量測序轉化為完整基因組的更準確的影象，能夠區分小突變和隨機錯誤。

第三，技術升級可能催生出新的治療方案。

基因編輯技術的能力加碼，也給醫生提供了更多的選擇。

像長期以來，需要器官移植的病人都需要經過漫長的等待和配型。但哈佛大學醫學院基因組研究中心主任 George Church團隊，就在2017年培育出了37 只經過基因編輯的豬。經過編輯之後，這些豬身上的器官能被人體免疫系統接受，移植給人體後不會出現排異反應。

當然，玄之又玄的可能性還有很多。日本九州大學的幹細胞生物學家 Katsuhiko Hayashi 在小鼠中測試了一種稱為“體外配子”(IVG)的新技術，被認為未來有可能重塑人類生育方式，實現無性繁殖。甚至可以從死去的人身上取出皮膚，製造出他的後代。

除上述附加值以外，人工智慧還擔負著為基因編輯保駕護航、規避潛在問題的重任。

基因編輯往往是不可逆的，所以預先通過智慧技術與超級計算機，對基因編輯進行模擬，在實驗開始前就預測某些問題。

2019年5月，北德克薩斯大學(UNT)的研究團隊就使用德克薩斯高階計算中心(TACC)的Maverick超級計算機，對利用CRISPR催化的DNA裂解，進行了首次全原子分子動力學模擬，精準地揭示了它剪斷DNA的位置與過程，確定了其工作原理，從而幫助基因編輯以更可控的方式切割DNA。

月之暗面：走向“後人類”時代的技術密碼

和人工智慧一樣，有鼓吹者，自然也就有悲觀者。二者甚至會在不同的時間維度上神奇地體現在同一個人身上。

那麼基因技術，是否可能成為“招致人類滅絕”的魔鬼呢?

這種揣測背後的核心邏輯主要有三個方面：

1.技術倫理未建立。

技術作為工具，本身就具有雙重性質，既可以為人類所用，帶來力量的擴充套件和良好的效用，也有可能被用以作惡。

人工智慧經過數十年的發展，已經建立了相對全面的社會倫理體系。比如技術民主化，通過演算法開源、公開聽證等形式來實現共治;再比如從哲學層面上定義人類與機器的分化。

而基因編輯的加入，則從更深層次改變了大眾對“人”這一屬性的認知，對生物安全和人類道德又提出了新的挑戰。

2.基因驅動風險。

在相關規範尚未達成共識的情況下，對生物體進行基因改造，都有可能產生一系列連鎖反應。

比如此前谷歌母公司Alphabet旗下生命科學研究部門Verily所開展的Debug專案，就通過機器學習和計算機視覺技術讓蚊子絕育，在某個地區投放了2000只攜帶細菌的蚊子。

但一個編輯過基因的蚊子，會驅動它所有的後代都攜帶該基因。也就是說，隨著時間的推移，該基因會穿透整個種群。

那麼，如果某種蚊子徹底訊息，會不會對地球生態鏈產生影響?是否會與人類的生存變得息息相關?這些都是難以預測的。比如通過基因編輯技術所研發的除草、抗蟲劑，在使用的過程中就可能會對其他物種產生影響。

就像我們在這次疫情中學到的那樣，“沒有明確之前，要按可能發生的最壞情況來防範”，並不為過。

3.技術濫用帶來的社會問題。

前面我們提到，CRISPR/Cas9基因編輯已經相對成熟。從2013年到2018年，有超過 10 億美元湧進了該類創業公司。

其中不乏谷歌、微軟這樣的巨頭。比如 2019 年，谷歌母公司 Alphabet就用 6000 萬美元投資了一家基因編輯公司。

但資本的本質就是追求利潤，在降低基因編輯整體門檻的同時，濫用問題也開始出現。

一方面，許多研究人員開始進行基於胚胎的手術。有科學家宣稱對胚胎新增或者消除基因，父母可以直接定製自己心儀的專屬樣貌。還有生物學家為自己注入CRISPR改造肌肉生長的基因。

當一部分人開始接受基因改造的時候，那些不具備相應知識、技術、金錢的人類，會不會淪為“劣等族群”，由此產生的不平等和歧視如何消除?會不會直接招致戰爭和毀滅?

我們彷彿坐在一輛狂奔的《雪國列車》上，一切都是未知數。

當然，現在擔憂這些還為時過早。

正如比爾蓋茲從悲觀到真香，基因技術和電子技術聯合打造新人類，本身也只是科學層面的邏輯推理和想象。一來並不一定能夠實現，就像強人工智慧距離人類社會依然非常遙遠;二來即使出現上述問題，也是數十年後的事情，屆時我們應該也早已想出辦法來科學地面對了。

其實基因編輯目前的境況也與數年前的人工智慧十分相似。

一方面，技術本身還存在很多限制。

比如可能存在脫靶效應，即導致額外的遺傳改變，進而發生突變而對人體造成傷害。

BAT等巨頭在醫療AI方面也都投入了大量人力物力，但許多演算法模型都處於訓練優化階段，還沒有大規模成熟應用。這也進一步延緩了基因編輯的推廣程式。

但與此同時，該技術也成為國家之間的競爭標的。

比如美國國防部的高階研究計劃局(DARPA)已經在為新基因編輯製造的新一代生物武器做準備，並正在開發解毒劑，歐洲也希望在CRISPR的疾病應用上保持優勢，已經計劃開展其首個 CRISPR 臨床試驗。加大、加速研發，也成為中國科學家團隊刻不容緩的使命。

技術相關的社會規範也開始被重視和建立。

就像比爾蓋茲在演講中提到的，通過基因療法來降低治療費用，讓大眾都負擔得起。中國科技企業也開始號召，搭建科技創新與倫理之間高效對話的溝通平臺，加快制定針對基因編輯等生物技術研發與應用的管理辦法，從多角度來確保新技術的正面效應。

正如矽谷人工智慧研究院院長皮埃羅·斯加魯菲(Piero Scaruffi) 曾在《人類2.0》一書中所說，“生老病死”這四大難題正在被納入技術的解決範疇。

這或許是我們與技術離得最近的一次，也是我們離“原教旨主義”下的人類概念最遠的一刻。歡迎進入“人類2.0”的美麗新世界。

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