未来的生活是什么样?创新创业青年畅谈“未来健康”和“未来智能”
2023-05-20 青年

青年报·青春上海记者 范彦萍/文 施剑平/图

作为中国最早布局发展未来产业的城市之一,当前,上海正发力健康、智能、能源、空间、材料等五大未来产业,全力打造具有世界影响力的未来产业创新高地。

过去的许多“不治之症”在AI的助力下也许变得可治愈,未来你家里也许可以请得起手脚并用行动灵活的AI家政员、护理员。

AI改变生活,今天下午,第四届上海创新创业青年50人论坛启动了圆桌论坛环节。今年的圆桌论坛围绕“未来健康”和“未来智能”两大主题,多名创新创业青年分享未来的硬核新科技。

 ▎未来健康 ▎ AI有望使“不治之症”变得可治愈 

第一场圆桌论坛围绕“未来健康”展开,星希尔生物科技(上海)有限公司创始人、首席执行官李成涛分享了智能时代的新药研发。

提到生命健康、生命科学,很多人觉得这个东西离自己很遥远,但有时候它离我们也非常近,尤其是涉及到生命健康的时候,往往面临着很多的疾病。李成涛举例说,阿尔茨海默症(AD)会引起一系列的行动障碍、语言障碍等。仅仅我国,现在AD患者就有超过1000万人,到2050年,全球患者会达到1.5亿人,但现在国际上还没有一些特别有效的药,最近几个月,礼来公司宣布了他们在AD上的临床三期数据,让人惊喜的是它达到了非常显著的效果,在一年的临床试验测试范围之内,对AD疾病缓解率达30%,相比已知治疗方案好出一大截。

李成涛介绍说,人类对抗这种疾病最主要的工具和手段就是新药研发。其实,从缓解剧烈疼痛的吗啡,到缓解糖尿病的胰岛素,再到治疗细菌性感染的青霉素等都是新药研发的贡献。但新药研发投入非常大,一款药的研发从早期发现到临床往往超过10年,且成功率很低,小于1%。

有什么办法可以解决这个问题呢?李成涛介绍说,十年前,人工智能尤其是深度学习领域获得了一系列的突破,越来越多人工智能的方法和算法可以应用到生命科学当中。纵观最近十年,有很多可圈可点的工作。比如说分子成药的生成可以尽可能减少没有意义的试验,降本增效,尽快拿到对患者有用的药。

“疾病本身有相关的靶点,一般人得病是体内蛋白质可能形成了突变,或者是自己的功能紊乱了,这个时候需要设计一些不管是小分子、大分子还是核酸类的物质和蛋白结合,只要能和这些靶点或者是蛋白结合就可以达到治愈疾病的目的,这个有点像锁和钥匙的关系,蛋白靶点是锁,锁的形式千奇百怪,我们要根据锁的形状设计药品,这是有难度的。首先我们要知道蛋白的形状到底是什么样的,我们才可以有针对性的设计一些钥匙。”

蛋白结构决定功能,序列决定结构。通过模拟方式,可以得到蛋白质序列到三维结构,但是模拟时间非常长。李成涛介绍说,星希尔生物开发了世界首创AI动态模拟技术,用算法突破算力。“如果用GPU模拟,也需要上百天的时间,但是现在我们只需要两分钟时间就可以模拟出蛋白动态,而且是非常准确的,这就是AI突破传统计算方式、传统试验方式非常典型的例子。”

人体有很多健康细胞,同时也有很多疾病细胞,但人眼无法分辨这种微小变化,但AI可以快速区分。基于此,星希尔生物自建了一套自动化试验数据平台,联通16台仪器,7×24小时不间断生产数据,而这个巨大数据量给AI算法提供了良好的基础,从而使结果越来越准确。

“这几个应用只是整个产业的冰山一角,制药本身是一个非常漫长的流程,非常庞大的系统工程,有临床前、临床阶段。”李成涛表示,可以看到世界范围内AI的爆发已经可以使它渗透到药物研发的方方面面,从临床前靶点的研究、探索、验证,再到小分子、大分子的设计、筛选、优化、合成,再到结果验证,再到临床试验预测,以及临床试验人员入组,人工智能都可以做到很多不一样的价值。“全球有超过的一万种疾病无法治愈,得上之后只能姑息治疗,希望可以通过AI方法去完成这些难成药、未成药靶点和疾病的问题,真正解决临床需求。全球有几百家公司都在做这件事,我们也期待人工智能的加入,可以使得原本无法治愈的疾病变得可治愈。”

 ▎未来智能 ▎ 让机器人不再佛系,研发仿人的自适应机器人 

“大家心目当中的机器人是什么样的?”第二场圆桌论坛主题是未来智能,在该环节的主题演讲环节,上海非夕机器人科技有限公司联合创始人兼首席执行官王世全向嘉宾们抛出了一个问题。

可能大多数人心目中的机器人应该是高效、腿脚麻利,可以做很多事情。但王世全表示,工业领域的机器人在固定轨迹的情况下可以做到非常快,但在半开放的家用场景,即便是谷歌、三星推出的机器人都非常佛系,速度缓慢,完成任务有限。

是什么瓶颈造成了目前机器人应用难以突破?一个比较重要的原因是现在机器人的工作模式不是那么像人。“首先我们的肢体需要足够灵活,并且我们主要是以手的调整为主,视觉判断为辅,而且我们有小脑和条件反射,可以在下意识的情况下快速高效完成任务,并且我们有感知,有肌肉记忆,不断领悟新技能。”王世全创办的公司就在人工智能、复杂力控和机器人操作系统上进行了很多的探索,研发了新一代的自适应机器人。

王世全解释说,他们理想中的自适应机器人对操作对象误差有自适应性。现在机器人的调试非常痛苦,因为大多数是在轨迹精调上,比如说视觉误差、产线累积误差等。“我们希望机器人可以通过视觉进行初步定位,更多靠手的感觉快速完成。当有人干扰的时候,机器人不需要停下手中的工作,还可以举一反三,实现任务自适应。”

要实现这样的自适应能力颇具挑战性。非夕机器人科技公司开发出了全新的力传感器,在传感精度、稳定性和成本上都有质的提升,且机器人的手可以在不需要预设轨迹的情况下,在曲面上快速调整适应。“我们的机器人可以像人一样快速适应,实现小脑协调。我们把这个技能用在端一杯牛奶,同时用胳膊肘去关门或者是给人按摩这样的复杂任务,也可以完成,不需要提前规划。机器人还可以尝试实现叠衣服的能力,对衣服甩、拉扯,最终变成一个‘豆腐块’。”王世全介绍说,自适应机器人在非工业领域的应用非常广泛,比如说鸡腿肉切块行业用工年龄现在已经达到了55岁,劳动力流失非常严重。“我们第一次开发出的样机,可以通过视觉进行切法规划,通过仿人的方式快速切割。”

此外,这样的机器人在医疗护理方面也十分吃香。机器人用视觉方式对整个脊椎和背部进行扫描识别,精准找到穴位,然后模拟人的手法进行按摩。这个应用目前非夕已经在不同国家和诊所陆续落地。

“对于这样一个力控技术,长期来说在人型机器人制造中是非常重要的。在家居环境里,手脚并用这种灵活的模式,全身力控技术,可以带来非常大的帮助。我们希望利用通用智能本体,服务人类生活,这也是我们长期坚持的路线。”王世全分享说。

青年报·青春上海记者 范彦萍/文 施剑平/图

编辑:梁文静

来源:青春上海News—24小时青年报

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