當(dāng)我們談到數(shù)字化的時(shí)候，通常以硅為體系，而在講到生命的時(shí)候是以碳為體系。我認(rèn)為生命的基礎(chǔ)是碳，它也是數(shù)字化的。為什么生命是數(shù)字化的？它能夠儲(chǔ)存嗎？能夠編程嗎？能夠用不同的程序改變來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的生命形式嗎？可以做克隆嗎？答案是肯定的。

　　生命是數(shù)字化的

　　現(xiàn)在沒(méi)有任何一種存儲(chǔ)介質(zhì)可以把信息儲(chǔ)存上百萬(wàn)年的時(shí)間，而DNA可以。DNA也可以計(jì)算，因?yàn)橛?jì)算和編程最核心的基本單位是基因，基因是生命體最基本的構(gòu)成單位。我們每個(gè)人身上蘊(yùn)藏的所有信息組合就是一套生命信息基本程序，這套基本程序就是生命的語(yǔ)言。在最開(kāi)始的時(shí)候，就像每個(gè)程序員寫出一個(gè)功能模塊希望所有人都能用上一樣，在生命體里形成的一些基因、蛋白質(zhì)、小分子也希望不斷擴(kuò)張自己，在不斷擴(kuò)張自己的同時(shí)，有時(shí)候發(fā)現(xiàn)一個(gè)基因并不夠用，可以和其他基因一起合作，當(dāng)很多基因合作更好的時(shí)候，就形成個(gè)體。

　　人的身上通常有2~3萬(wàn)個(gè)基因，水稻有5萬(wàn)多基因，不同物種有不同基因，不同的基因組合形式有不同的生命程序，不同生命程序造就了個(gè)體與周圍環(huán)境相適應(yīng)。每一套程序代表著不同的生存策略，這套不同的生存策略事實(shí)上針對(duì)于不同環(huán)境體系而來(lái)。而檢查你的這套程序是否好用的唯一標(biāo)準(zhǔn)就是這套程序能不能使你活下去，傳播更多后代。當(dāng)你選擇傳播更多后代，這套程序就可稱為可以適應(yīng)于這套環(huán)境的生命語(yǔ)言。

　　我們每個(gè)個(gè)體更像是基因信息的載體，作為一個(gè)群體，每一個(gè)人的生命程序也是不一樣的。西藏人可以高原適應(yīng)，而有的人卻有很強(qiáng)的高原反應(yīng)，就在于藏族人有一套特有的基因，有這個(gè)基因的人群可以適應(yīng)高原體系，在漢族人體系里就只有5%人有這個(gè)基因，而藏族人達(dá)到95%。類似的事情不僅單純存在于西藏復(fù)雜極端的環(huán)境里，還有很多跟飲食相關(guān)，譬如傣族人因?yàn)槠渥嫦冉?jīng)常吃檳榔，所以體內(nèi)基因很多跟檳榔適應(yīng)等等。這是個(gè)體水平的變化。

　　每一代中，父母和孩子間就有100個(gè)基因突變，這些基礎(chǔ)就形成不同生存策略，環(huán)境在時(shí)時(shí)刻刻變化、基因在時(shí)時(shí)刻刻變化，基因組是預(yù)測(cè)程序，人身上的基因是祖先千萬(wàn)年不斷學(xué)習(xí)、進(jìn)化，進(jìn)而對(duì)后代有可能遇到的環(huán)境的預(yù)測(cè)。人體內(nèi)的基因不會(huì)告訴你是否去高原，但是一定會(huì)告訴你去高原會(huì)有什么反應(yīng)。

　　這讓我想到一個(gè)很有意思的假設(shè)。如果每個(gè)人生下來(lái)就有一個(gè)盒子，這個(gè)盒子清楚地告訴你往哪去、會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響，它將如何指導(dǎo)我們生活呢？假使人們很好地遵循基因告訴你的事情，也不可能活到150歲，因?yàn)槟阌锌赡軙?huì)得各種各樣的病，這些病有的從年輕的時(shí)候開(kāi)始一直到老都有關(guān)系，而這些病跟基因或者跟環(huán)境、數(shù)字化以及IT、BT有什么關(guān)系？

　　大數(shù)據(jù)將預(yù)知人類健康

　　基因里面的毛病有點(diǎn)像寫程序的時(shí)候出了一個(gè)bug，出了bug，基因程序運(yùn)營(yíng)不了，此時(shí)就出現(xiàn)很嚴(yán)重的問(wèn)題，如各種各樣罕見(jiàn)疾病，有罕見(jiàn)疾病的一般生存周期都非常短。生命程序不斷試代碼、試代碼過(guò)程中不斷試錯(cuò)，當(dāng)然每一個(gè)錯(cuò)誤并不是代表新的往前演化的可能。對(duì)付他們我們?cè)撛趺崔k？譬如有些孩子患有先天性的疾病，那么當(dāng)孩子出生之前，我們能不能做一些檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)并控制問(wèn)題。其次，我們能否先查驗(yàn)父母有沒(méi)有基因突變，有多大的概率會(huì)傳給孩子。如今在人工受精前我們可以做移植前檢測(cè)，是否可以在懷孕兩到三個(gè)月之內(nèi)對(duì)孩子進(jìn)行完整基因檢測(cè)，尤其是針對(duì)非常罕見(jiàn)的基因性疾病，通過(guò)這些篩選可以達(dá)到出生前防控。此外，新生兒出生了，如果早一點(diǎn)知道他得各種各樣疾病，包括自閉癥的風(fēng)險(xiǎn)，我們就可以提前預(yù)防和治療。我們還會(huì)有更瘋狂的想法——能不能通過(guò)大數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)一些罕見(jiàn)病的真正解決方案呢？我們搜索了100萬(wàn)人基因數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，有部分人他們體內(nèi)有非常明確的致病基因，但是非常健康，原因在于他體內(nèi)有另外一套基因保護(hù)他。如果找出那一段是什么，也許就可以找出對(duì)抗罕見(jiàn)性疾病的藥物。此外，更重要的支持就是基因測(cè)序。

　　現(xiàn)代社會(huì)很多人面對(duì)腫瘤威脅，腫瘤是人們?cè)谏孢^(guò)程中由于環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致基因程序的變異，所有細(xì)胞都來(lái)源于第一個(gè)細(xì)胞——受精卵細(xì)胞，從這個(gè)細(xì)胞開(kāi)始每次都會(huì)引發(fā)程序變化。不同環(huán)境影響會(huì)導(dǎo)致程序有非常大的不同，比如抽煙增加肺部細(xì)胞變異率。用IT方式來(lái)講，就是你生命程序那段代碼被黑客給黑了。而這個(gè)被黑的細(xì)胞很有可能獲得比其他細(xì)胞更強(qiáng)的適應(yīng)性，進(jìn)而不斷擴(kuò)張。從一個(gè)腫瘤細(xì)胞發(fā)生到最后被CT掃描出來(lái)，平均要15年，也就是說(shuō)有至少有15年的時(shí)間我們不知道體內(nèi)有腫瘤細(xì)胞。將來(lái)我們可以利用血液中深度的基因檢測(cè)進(jìn)行早期檢查，并進(jìn)行個(gè)性化的治療。

　　過(guò)去30年人們所處的環(huán)境產(chǎn)生了巨變，飲食習(xí)慣也在改變，由此也引發(fā)了腸道微生物菌群失調(diào)，很多疾病都與此有關(guān)。將來(lái)我們可以根據(jù)檢查的結(jié)果補(bǔ)充我們所缺的微生物，確保人體內(nèi)是符合真正健康的菌群體系。我們所做的一切最終就是為了要完成這樣的一個(gè)生命公式：輸入端是我們自己的的基因、環(huán)境因素等，輸出端是所表現(xiàn)的狀況，身高、體重、病理特征、健康與否等。我們現(xiàn)在知道了輸入端、輸出端，對(duì)中間的編程毫無(wú)所知。健康大數(shù)據(jù)的完成取決于把所有輸入端、輸出端全部計(jì)算清楚，要研究清楚至少需要100萬(wàn)人，如果這些研究完成，可以在所有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，預(yù)知未來(lái)健康走向，這種預(yù)知可以促進(jìn)一些改變。

　　5年后基因測(cè)序或?qū)⒚赓M(fèi)當(dāng)然研究的成本是非常昂貴的，這也給數(shù)據(jù)的搜集帶來(lái)了很大的阻礙。那么，是否可以做到免費(fèi)呢？免費(fèi)實(shí)施的到來(lái)，事實(shí)上在于基因本身的數(shù)據(jù)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于產(chǎn)生他的數(shù)據(jù)所需要的成本。對(duì)華大基因而言，我們認(rèn)為5年左右我們可真正達(dá)到免費(fèi)。

　　除了這種基因數(shù)據(jù)之外，把數(shù)據(jù)連接起來(lái)也很重要。未來(lái)，如果把每個(gè)人的數(shù)據(jù)都連起來(lái)，形成基因組網(wǎng)絡(luò)，將是不可估量的。我們現(xiàn)在在網(wǎng)上建立了一個(gè)同病相憐社區(qū)，當(dāng)所有病人聚集在上面，我們就有機(jī)會(huì)把基因和疾病之間的關(guān)系弄得更清楚，在這個(gè)上面所形成的機(jī)會(huì)、信息和知識(shí)是以前我們?cè)跊](méi)有做甚至做個(gè)人基因組是不可想象的。最終我們還需要人工智能來(lái)學(xué)習(xí)，因?yàn)檫@么大的量已經(jīng)不可能用一個(gè)單一模型來(lái)解決。

　　奧巴馬提出了一個(gè)精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃，就是要做百萬(wàn)人基因組庫(kù)，當(dāng)所有人完成后，就可以對(duì)人們未來(lái)的健康走向有一個(gè)預(yù)知，根據(jù)預(yù)知“量體裁衣”，制定個(gè)性化的精確治療方案。未來(lái)，啤酒里的酵母將不再是自然界的酵母，而是由計(jì)算機(jī)寫出來(lái)的，這種酵母產(chǎn)生的啤酒味道也許比你現(xiàn)在喝的任何啤酒味道都要好。人們或許還可以通過(guò)改變干細(xì)胞重回年輕的時(shí)候。

　　所有如科學(xué)幻想的東西都在生命科學(xué)界飛速發(fā)展。對(duì)IT界的人士而言，對(duì)健康的追求不是感性愿望，更是理性追求。如果基于人工智能方式、大數(shù)據(jù)處理方式能管理健康、掌握預(yù)測(cè)的程序和健康關(guān)系，這將是基因科技最能夠帶給人類的福祉。

　?。ㄒ陨蟽?nèi)容系根據(jù)王俊博士在“2015深圳IT領(lǐng)袖峰會(huì)”上的演講整理而成）

　　華大基因首席執(zhí)行官 王俊

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