人工智慧到底能在攻克癌症上發揮多大作用？

如果人工智慧能夠幫助人們攻克癌症，將是科學史上的重大進步。

據了解，共同社發布消息稱，日本國立癌症研究中心將與產業技術綜合研究所等共同開發運用人工智慧的系統，為向每一位癌症患者提供最合適的治療方案。

這已經是近一個月第三個將AI運用治療癌症中的消息了。

此前，計算機圖形晶元製造商Nvidia和美國國家癌症研究所以及能源部合作，計劃開發出一個名為「癌症分布式學習環境」加速癌症研究的人工智慧框架平台。IBM的「沃森」人工智慧與麻省理工學院（MIT）和哈佛大學布羅德研究所的科研人員攜手，發起癌症基因組計劃。

那麼，AI要怎麼幫助人們攻克癌症呢？能幫助人們攻克癌症嗎？

要回答上述問題，首先要對癌症的難以攻克有所了解。簡單來說，癌症由一系列的DNA突變造成，突變也賦予了癌症逃離生長抑制、不依賴生長增殖信號、永生、入侵和轉移、血管生成等能力，所以難以攻克。

知乎上「帥世民」的答案很形象地解釋了癌症發生的過程：

假設癌細胞是士兵的話，我們體內的正常細胞則是手無寸鐵的平民。癌症發生的過程就是平民武裝自己，發生起義或暴動的過程。突變的作用正是給予這些平民武器和裝備。

那麼這些裝備能有多厲害？我們知道，正常細胞和我們人一樣都有個生老病死。而且人類進化到現在，細胞內外也都有一套比廣電總局還厲害的審查制度，細胞真想造反也是很難的。

舉個例子，一般情況下，在細胞增殖的過程中，如果我們的遺傳物質（DNA）在複製過程中不小心出了很難修復的錯誤（該錯誤可能誘發突變），為了防止這個細胞今後搗蛋，細胞內有一套機制可以把這個細胞殺死（細胞凋亡）。

細胞內掌管這個生殺大權的蛋白叫TP53，這傢伙也是癌症研究的明星蛋白之一。因為TP53可以減少壞細胞的增殖，也就是可以抑制癌症的產生，我們把TP53這類可以抑制癌症生成的基因叫做抑瘤基因。

我們可以想像，正常細胞想造反，有這麼個蛋白在是麻煩的。因此，很多癌症細胞都有TP53的突變（如至少四分之一的乳腺癌患者），也就是把這個礙事的傢伙給廢了。這個例子告訴了我們突變能給予細胞的很重要的裝備之一——逃離生長抑制。

突變除了能讓細胞不受生長抑制之外，還能給予細胞很多其他的能力。如正常細胞的增殖是受到了嚴格的調控的。這有點像我們國家的「計劃生育」政策，不是你想生幾個都是允許的，要想多生是需要「准生證」一類的東西的。

細胞也是如此，要想多增殖是需要相關的信號的。而突變可以讓細胞在沒有或只有偽造的「准生證」的情況下大量繁殖。這是突變給予細胞的另一樣重磅武器——不依賴生長增殖信號。

除此之外，突變還可以讓癌症大軍獲得永生、入侵和轉移、血管生成等能力，這裡就不一一贅述了。總而言之，突變給予了正常細胞巨大的生存優勢，並最終發展成癌症。

目前，各個醫學機構與公司利用人工智慧的方式不盡相同，想要達成的目的也不一樣。

日本想要開發的診療系統，想要以癌症中心積累的患者基因組（所有遺傳信息）以及血液檢查、圖像診斷等龐大信息為基礎建立資料庫，並與醫學論文等的研究成果相對照，將人工智慧運用在診斷以及治療中。

從這個模式中可以看出，該系統會嚴重受到醫學論文等研究成果的限制，只能用作快速正確地診斷癌症，並基於已有的研究成果來給出治療方案，距離攻克癌症尚有很大的距離。

IBM和MIT以及哈佛大學發起的癌症基因組計劃，主要是通過對數千個抗藥腫瘤進行研究，並利用「沃森」強大的計算和機器學習能力幫助理解癌症如何對藥物產生耐藥性。

也可以看出他們的重心是在通過人工智慧來識別癌症的耐藥性，從而讓藥物更加有效，對於治療癌症來說，將會是一個非常大的突破，但真正從根本上攻克很難。

Nvidia牽頭髮起的「癌症分布式學習環境」，目的是通過開發和改進該人工智慧框架，來解決癌症治療的三大問題：

通過提升科學家們對DNA和RNA中基因簽名的理解，來幫助預測哪一種療法會對患者產生作用；加速蛋白質交互作用的模擬過程（該過程在早期癌症的形成中扮演了重要的角色）；整理數以百萬計的癌症患者資料，從而構建一個綜合性的監測癌症疾病轉移和複發的資料庫。

Nvidia的系統，同樣是基於當前醫學對癌症的研究來推動個性化治療。對攻克癌症上的幫助也只是加快科學家的研究進度而已。

從這幾方將AI運用到癌症治療中的具體做法來看，人工智慧在幫助人們攻克癌症的道路上的作用在很大程度上會受到醫學對癌症研究的限制。換句話說，人工智慧的作用僅限於加快攻克癌症的速度，真正的進展還是要基於生物學和醫學——從對基因、細胞入手才能完成。

讓人驚艷的是，微軟此前在英國劍橋成立了生物運算部門，召集了150名世界頂尖的生物學家、程序員以及工程師，想要利用人工智慧作為武器對癌症發起進攻。

他們的基本思路是：利用開拓性的計算機科學技術破解患病細胞代碼，對患病細胞進行重新編程，讓其重回健康狀態。

就像通過編程可以解決電腦病毒問題，微軟認為通過對人體系統編程能夠消滅癌症。微軟表明，將在未來的 10 年內攻克癌症問題，人類將進入真正的「無癌時代」。

很顯然，這已經不再是單純的人工智慧與醫學的結合了，同時還有生物學。如果微軟的技術能以實現，攻克癌症自然不在話下。

不過，就推動人工智慧在癌症治療中運用而言，還有一個很大的困難——數據。

簡單點來理解，人工智慧就是一組參數不確定的函數，參數的確定需要海量的數據來完成。在上述將幾方的項目中，運用到的數據量，能否支撐起找到確切的參數，將是一個非常大的考驗。具體需要多少尚且無從考證，但可以確定的是，僅僅成千上萬個案例，是遠遠不夠的。