“未來十年,百歲不是夢!”

這是奴隸社會的第 3841 篇文章
題圖:來自諾獎公告
作者:天上的雲,生物化學博士,14歲考入中國科技大學。加州理工學院博士,研究蛋白質三維結構。曾創立生物醫藥企業,就職麥肯錫公司十年。目前是一傢俬募股權基金合夥人,主管醫療大健康投資。
No.1
未來十年,無病不克

戴米斯·哈沙比斯

(Demis Hassabis)

無疑是個不折不扣的天才。他 1976 年出生在倫敦,父親是希臘裔塞普勒斯人,母親則是新加坡華裔。在他小時候,戴米斯就展現出了驚人的智力:5 歲便自學國際象棋,8 歲在世界青少年國際象棋比賽中獲得第五名,13 歲成為國際象棋大師,成功擊敗了職業棋手。
戴米斯在倫敦的公立學校讀書時,已開始程式設計自己的電子遊戲。17 歲時,他進入劍橋大學攻讀計算機科學,但他卻悄悄在實驗室裡研究神經科學。這個學術熔爐讓他將計算機的程式碼與腦科學原理結合,最終推動了 DeepMind 的成立。
2016 年,戴米斯透過 AlphaGo 讓世界看到了人工智慧的驚人潛力。當時,在與圍棋世界冠軍李世石的對弈中,AlphaGo 的一步“五路肩衝”,又稱為著名的“37 手”讓全球棋迷為之震撼,下出了人類從來不敢想的新棋,初步體現出計算機創新的能力。此後,AlphaZero 摒棄了 AlphaGo 學習人類棋譜的做法,採取自我對弈,又把圍棋水平大大提高,100:0 戰勝 AlphaGo,目前已經遠超人類最高圍棋水平。
不過,戴米斯並不滿足於此,他的目標更加宏大。2020 年,他宣佈,AlphaFold 成功破解了蛋白質摺疊難題,也就是蛋白質三維結構解析問題。2024 年,戴米斯因此獲得了諾貝爾化學獎。
如果說 AlphaGo 和 AlphaFold 還是特殊領域的計算機技術突破,那麼 2022 年底 ChatGPT 的推出,使得人工智慧已經觸達幾乎所有的知識領域。大家普遍認為,人工智慧在下面幾年可能達到 AGI,超越人類智慧水平,並大大加速各域科技發展,尤其是醫療健康領域。
最近,戴米斯又提出了一個令人震驚的預言:“未來十年,AI 有潛力攻克所有疾病。”他的話或許聽起來有些過於大膽,但從他的研究和成就來看,這個願景並非空想。
▲ 圖片來自諾獎公告
No.2
蛋白質摺疊:生物學的“聖盃”

或許你對“蛋白質摺疊”這一術語並不熟悉,但它在生物學中的重要性不亞於一個“聖盃”。蛋白質是生命的奈米機器人,負責氧氣運輸、病毒防禦、訊號傳遞等幾乎所有生理功能。每種蛋白質都有它獨特的三維結構,這種結構決定了它的功能。
蛋白質最初生產出來只是一個線性鏈條,它就像一條“冬眠的蛇”——沒有任何功能。但當它自己摺疊成特定的三維結構後,蛋白質才真正“醒來”,擁有了功能。這個摺疊有點像一個變形金鋼的變身過程。科學家們早就知道,

瞭解蛋白質的摺疊結構能幫助我們理解其功能,從而為疾病的精準治療找到方法。

比如說,胰島素是科學家最早研究的蛋白質之一。它的摺疊結構像一把定製的鑰匙,可以開啟細胞吸收葡萄糖的機制,從而降低和調控血糖水平,可以用於糖尿病的治療。由於科學家知道了胰島素的三維結構,就可以修改胰島素的結構,在不改變其血糖調控基本功能的情況下,做出更好的藥物。比如正常胰島素需要一日三針,現在長效胰島素可以一週一針,方便病人,也增加了治療的依從性和效果。
但是蛋白質的摺疊和結構研究,一直是生物學中的一大難題。科學家用傳統方法,通常需要花費數年時間,製備足夠多蛋白質,想辦法制備單晶,這是一個需要耐心、手藝和運氣的過程。有了單晶,科學家可以用 X 光衍射來解析其結構。當然,現在還有其他技術,比如冷凍電鏡等。重要蛋白質的結構解析,一直都是上 Nature,Science 等頭部科學雜誌發表的。一個蛋白質結構的解析,至少成就一個博士,有時多個博士。
傳統方法經過科學家前赴後繼的努力,解析了約 19 萬個結構,但相比於 2 億個蛋白種類,進度還是太慢,滿足不了生物醫藥發展的需求。AlphaFold 研發成功之後,用約一年時間預測完成了這 2 億個蛋白,覆蓋幾乎所有已知蛋白質。這個突破相當於在生物醫藥領域投下"學術核彈"——曾經需要博士生五年攻堅的課題,如今 AI 可以在幾分鐘,最多幾十分鐘給出答案。這一突破,基本讓傳統的“蛋白質結構博士”成為歷史。

▲ 來自網路,“蛇毒”圖片搜尋結果
No.3
AI 戰勝蛇毒
去年,與戴米斯一同獲得諾貝爾獎的,還有一位美國科學家——大衛·貝克。與戴米斯不同,大衛是一位化學家,他從小學起便開始系統學習化學實驗,如今是華盛頓大學蛋白質設計研究所的創始主任,被譽為全新蛋白設計領域的頂尖專家。
最近,大衛的團隊在《自然》

(Nature)

雜誌上發表了一項突破性研究:他們利用人工智慧

(AI)

設計出了一種全新的蛋白質,能夠有效中和蛇毒。對於那些害怕蛇的人來說,這或許是他送給大家的蛇年特別禮物。
蛇咬每年在全球造成約 10 萬人死亡,30 萬人致殘。當前的主要治療方法是使用蛇毒血清抗體,這些抗體透過向馬或牛等大型動物注射少量蛇毒,再從它們的血清中提取、純化而來。然而,這種方法存在不少問題:

成本高昂:不同種類的蛇毒需要對應的抗體,製備和純化費用不菲;
副作用風險:動物來源的抗體可能引發人體免疫反應;
儲存受限:血清抗體需要冷鏈儲存,而蛇咬事件多發生在偏遠山區和發展中國家,醫療資源有限,使得抗毒血清難以普及。

相比之下,大衛·貝克團隊利用 AI 設計的全新蛋白,不僅在動物實驗中實現了 100% 的治療效果,還能在室溫條件下長期儲存,極大提高了藥物的可及性。這一突破不僅為蛇毒治療帶來了全新的解決方案,也展現了 AI 在蛋白質設計領域的巨大潛力。

未來,AI 有望在各種疾病和藥物研發領域大放異彩,大幅加速新藥的開發程序。

這也正是戴米斯為何有信心預測,未來十年將迎來醫療科技的革命性突破。
▲ 圖中資料來自《Ageless》
No.4
人類壽命的“科學紅利”
戴米斯的預測可以說是一家之言,我們來系統地看看科技發展對長壽衰老的影響。
安德魯·斯蒂爾

(Andrew Steele)

擁有牛津大學的物理學博士學位,但後來轉行,專注於長壽與衰老科學的研究。他曾在弗朗西斯·克里克研究所

(Francis Crick Institute)

從事計算生物學研究,該研究所以 DNA 雙螺旋結構的發現者之一弗朗西斯·克里克命名。如今,他是一名專職作家,致力於向公眾科普長壽科學。
安德魯的代表作是《Ageless》,中文可譯作《不老》,在書中,他系統梳理了長壽與衰老研究的歷史和最新進展。
根據書中的研究,在人類歷史上的大部分時間裡,預期壽命一直不超過 40 歲。直到 1830 年後,得益於現代科學和醫學的進步,全球預期壽命才開始穩步上升,尤其是在抗生素問世後,這一增長趨勢更加顯著。如今,短短 200 年間,人類的預期壽命幾乎翻倍,達到了 80 歲。
通俗地講,相當於你每活 5 年,科學的發展會獎勵你 1 年額外的壽命紅利。
更好的訊息是這種紅利力度在加大。比如說,得益於改革開放的發展成果,中國從 1981 到 2019 年這 38 年中期望壽命增加了 9.4 年,相當於每活 4 年,獎勵 1 年。而從 1998 到 2019 年這 21 年中期望壽命增加了 6.3 年,接近每活 3 年,獎勵 1 年。
客觀地說,歷史上期望壽命的增加有多種因素共同的作用,包括醫療科技發展,醫療系統的投入,衛生條件的改善,生活水平的提高,教育和生活方式的改變等。
展望未來,科技發展這個因素是最可能有突破性發展的。
我們可以大膽預測,這個“科學紅利”還可能進一步加大。隨著人工智慧

(AI)

賦能健康科技,醫療與生物技術的突破越來越快,甚至有可能達到——每年科技進步帶來的壽命增長等於或超過 1 年。
如果人類真的達到這一點,那將是一個生命奇點

(Longevity Escape Velocity)

。理論上,

一旦科技延壽的速度超過衰老的速度,人類就有可能突破壽命極限,實現“永生不老”。

▲ Photo by Pixabay

當然,許多人對“永生不老”是持懷疑態度的。
倫理和社會影響先不說,目前主流觀點認為,人體的生物學設計可能存在壽命上限。具體來說:

80 歲:是目前社會的期望壽命。應該是一般人最低目標,只要在生活環境、基因和生活方式達到平均水平,理論上可以達到;
100 歲:百歲不是夢。需要優秀的基因支援,或者非常優秀的生活方式;
120 歲:目前主流科學認為的生物學長壽極限。不僅需要優秀的基因、優秀的生活方式,還需要科學發展的助力,能夠克服主要老年疾病。
超過 120 歲:有待衰老研究上有重大突破,或者全新的生命模式,比如矽基生命,意識復刻等。
顯然,目前科學還沒有突破人類壽命極限的問題。可以確定的是,現代科技的飛速發展,給我們健康長壽帶來了新的可能性。在未來十年,可以期待在疾病治療方面有重大突破,從而進一步提升人類的期望壽命。
No.6
總結
• 在未來的十年,AI 有望推動健康科技的飛速發展,甚至實現“無病不克”的願景。
• 隨著科技的進步,我們有可能迎來“生命奇點”,科技延壽的速度可能超過人類的衰老速度。

• 作為現在每個人的目標,百歲不是夢。
當然,要想受益於未來科技進步的成果,每個人需要活到那一天,還需要保持健康。畢竟,長壽並不僅僅是活得久,更是活得健康。所以,

我們的目標是——不衰不掛,百歲不是夢。

最後,留給讀者兩個問題:
(1)你的長壽目標是什麼?
(2)你覺得人類應該追求長生不老嗎?
直播預告
今天中午 1 點,一土北京小學教學中心負責人芳傑老師,將會和我們一起聊聊這兩年和孩子們在學校裡一起用 AI 教和學的收穫。
直播簡介:
1. AI 對孩子的學習和成長有副作用嗎?
2. 如何有效幫助孩子規避 AI 的負面影響?
3. 我們在家可以如何支援孩子用好 AI ?
–  The End  –
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