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終極大數據,人神分野的起點 | 基因數據:中美較量的新領域

終極大數據,人神分野的起點 | 基因數據:中美較量的新領域

Chouma2016

人類社會的不同階段有幾種『碼農』在工作,這些工作的迭代演變,恰恰是推演社會發展的核心主軸:

  • 社會代碼,從信息通信到操縱人心,是媒體發展的產物;

  • 機器代碼,從賦予生產力到萬物有靈,是AI的結局;

  • 生物代碼,從雜交複製到手動編輯,到逆天改命,是生物技術的巨大突破。

編碼顛覆世界

正在驅動社會重塑的最重要的核心力量,不是AI崛起,不是生產力的進步,不是覆蓋全球的媒體網路對於人心的掌控,權重最高、影響最深遠的,是人類對DNA的編輯技術的掌控。

DNA編輯技術,顛覆了生物進化的傳統軌道,讓人類能夠自我掌控演化發展進程,從弱肉強食的被動選擇,變成了逆天改命的自主進化。這一技術,暗淡了諸神的光輝,也打開了潘多拉的魔盒:當生命可以複製和篡改,當下的所有的人倫秩序是否還有意義可言?當下所有的宗教是不是都淪為謊言? 當下所有的死亡是不是都可以避免?

《普羅米修斯》電影:造物工程師的基因推動了生物的進化

DNA是人類的終極底牌

其實,早在20年前美國科幻片里,我們就曾預見過『未來社會』的模樣:

發達的遺傳醫學已經允許醫生提取和修改父母基因的精華,製造『基因改良人』;

僱主可以採取各種手段獲得應試者的基因——茶杯、擦手的紙巾、不經意掉落的毛髮,來篩選基因優秀的人才加入公司;

剛和人接吻的姑娘可以通過測試,用棉棒在口中一擦便得出對方的全部基因信息——智商、得各種疾病的幾率、預期壽命等等。

如果,我和你做生意。如果,你的一切底牌都已經在DNA裡面寫好了,我為什麼要賭你是一個好生意夥伴呢? 為什麼不讓數據自己告訴我呢?不需要什麼溝通和花樣。DNA是生命體的基礎數據單元,而基因是生命體的源代碼,DNA裡面蘊含的數據,足以裝滿100多公斤的T級硬碟,這裡才是真正的Big Data大數據,最重要的是,它不會撒謊。

基因圖譜技術算是人類共同開展的一項大數據業務。1985年,美國學術界率先提出『人類基因組計劃(human genomeproject, HGP)』並於1990年正式啟動。隨後,美國、英國、法國、德國、日本和的六國科學家們先後加入這一預算達30億美元的項目中。2003年,這項國際間的重要合作提前兩年完成任務——人類基因組遺傳圖和物理圖繪製完畢,人類脫氧核糖核酸(DNA)的全部序列測定完成——科學家們順利破解了人類這套複雜的生命編碼系統,拿到了生命的密碼。

2003年4月14日,美國聯邦國家人類基因組研究項目負責人弗朗西斯·柯林斯博士在美國國家衛生研究所宣布人類基因組序列圖繪製成功

時至今日,基因測序技術跟14年前相比,已經有了極大的飛躍:

  • 速度提升數千倍:科學家用了13年時間首次實現人類全基因組測序完畢,而現在僅需幾天時間即可完成;

  • 花費降低數百萬倍:第一代基因測序花費了30億美元,而現在的消費級基因檢測的花費已經降低至3000美元以下,甚至消費級基因檢測創新公司23andme推出的祖源檢測,花費已經低至99美元;

  • 應用領域:由第一代的實驗室研究,演變到現在已經可以在疾病預測、精準醫療、身份認定、農作物研究等各個方面進行臨床應用。

基因圖譜的片段

數據有了,賭場上的勝率就發生了偏移。

最廣為人知的是影星安吉麗娜·朱莉通過基因檢測,選擇手術切除乳腺以降低患乳腺癌風險。

朱莉的選擇,隱含了一個可怕的假設:

如果,你能夠比保險公司提前知道自己患病的可能性,那麼,人壽保險這個偉大的事業,將快速走向滅亡。

沒病,誰去投保啊!

隨著測序周期、成本的逐步降低,基因檢測已經到了向消費級應用發展的重要節點。這個人類世界最大的大數據應用,正在摧毀人壽保險,並催生新的行業。

與你賭命的人壽保險業

巴菲特所青睞的保險業,是財產保險,而不是人壽。人壽最大的風險在於人越活越長,更大的風險是,基因技術的突破,讓有病的人才去投保,將摧毀保險業務的核心——大數法則。

籌碼君的一位朋友,因為身處重度污染區域,給自己在香港買了N多份百萬美元起步的人壽保單,換句話說,如果患病幾率是100%,不找金主來賠付豈不是傻逼?

就身體健康類保險(人壽保險、重疾險、醫療險等)而言,保險的本質是對於健康風險的對沖,實際上是保險公司和投保人對於生命健康的『對賭』:我擺下賭桌,賭你在這個時間點之前就得死。不死,我賠!

本來,人都會有生老病死,無法預知,而基因檢測技術,讓疾病的發生可以被預測,幾乎是泄露天機,保險公司自以為是的『精算師』們,恰恰輸在起跑線上了。保單開出來的那一刻,就輸定了。

目前,保險法規要求投保人在購買保險時需要出示重要疾病的診斷報告,但是對於預測性的報告是沒有要求的!如果沒有基因技術加持來做風控,不率先對投保人進行『生命健康測算』,人壽保險的生意在2030年差不多就可以全部破產完畢了。

一些保險公司,開始走在了前面,例如:

  • 2014年10月,美國保險機構Priorty Health和基因測序公司Foundation Medicine之間開展的合作,首次在醫療保險中覆蓋基因測試。

  • 眾安保險與華大基因(SZ:300676)合作推出乳腺癌基因檢測、乳腺癌專項健康體檢;

  • 達安基因(SZ:002030)與太平人壽開展『基因檢測與健康管理』服務。

目前在美國,基因合作保險的案例非常之多。據Medscape2016年對206家保險公司的調查,大約三分之一的保險公司有至少一種附帶了基因檢測的險種。保險公司獲取數據的另外一種方式就是加持基因公司,比如大都會保險公司(NYSE:MET)擁有美國領先的分子診斷公司萬基遺傳Myriad Genetics Inc(NYSE:MYGN)公司的股份。

基因數據一定是未來保險公司爭奪的資源,這也是為什麼深圳華大基因(SZ:300676)早在幾年前就收購了位於加州的完整基因公司(CompleteGenomics),後者對超過2萬個人類基因組進行了測序。這是當前『華大基因』估值超高的核心。沒有基因數據,保險公司不如改行做博彩生意,比如抓娃娃機。

和抓娃娃機一樣,人壽保險也是概率生意

強烈的基因歧視和生命改造

面對不良基因攜帶者,保險公司可以選擇拒保,或者提高保費來規避風險,減少賠付率。而沒有資源和實力拿到基因大數據的小保險公司,將面臨越來越多投保人『逆差選擇』的風險。

與此同時,隨著基因技術的普及,基因較差的個體,會面臨法西斯對待『劣等民族』一樣的深刻歧視。保險公司不待見,女朋友不待見,銀行不待見,連父母都可能不待見,殘次品,低等人類,基因所帶來的標籤是最深刻的歧視和最可怕的區隔,無從更改,只能慢慢枯萎。

『生命改造』是人神的分野

生命改造是從輔助生殖行業開始的,從優生優育、健康管理到精準醫療,隨著科技進步的提速,生命的定製和改造正在慢慢實現:

  • 第三代試管嬰兒(PGD/PGS)技術:PGS是胚胎植入前遺傳學篩查(Pre-implantation Genetic Screening)。在胚胎植入著床之前,利用PGS對早期胚胎進行染色體數目和結構異常的檢測,主要看染色體的對數是否有缺失、形態結構是否正常等,通過比對來分析胚胎是否有遺傳物質異常。PGD是胚胎種植前基因診斷(Pre-implantation Genetic Diagnosis),主要用於檢查胚胎是否攜帶有遺傳缺陷的基因(染色體上的DNA片段)。在受精卵形成並在植入子宮前使用PGD技術進行基因檢測,以便使體外授精的試管嬰兒避免一些遺傳疾病。目前做第三代試管嬰兒技術最成熟最發達的是美國。

  • 目前基因檢測中應用最廣的,莫過於孕產婦檢測唐氏綜合征等染色體疾病了。可通過對孕周12周以上的『高危孕婦』外周血血漿中的遊離基因片段進行基因測序,對部分胎兒染色體異常進行無創產前檢查和輔助診斷。

  • 目前生物醫療界大熱的CAR-T細胞治療,中間就貫穿了基因改造的部分:此種治療方法首先提取病人血液中部分 T 細胞(一部分特定的免疫細胞)。之後在實驗室將這部分T細胞進行基因改造,在其表面添加特殊的嵌合抗原受體 CAR。在細胞完成這一改造后,即將它們重新輸注回病人體內,從而利用攜帶新受體 CAR 的細胞尋找、粘附並殺死腫瘤細胞。2015年,一個叫Layla的女嬰接受了基因編輯免疫細胞療法,經過治療,Layla身上的白血病癥狀全部消除。

幾年後,如果你想要一個擁有人外貌、白人的皮膚、黑人的體能和爆發力的孩子,已經可以通過基因定製完成;人在出生之前就已經被剔除了不良疾病基因,避免疾病的煩惱,即使疾病產生,也可以通過基因編輯替換到患病部分的基因,變成健康的人。

當然,這是好的一面。壞的一面也即將出現:培育一批足以秒殺全場的超級殺手——比如冬日戰士,是收益極大的另一種投資。去除痛感(人的力量可以放大數倍),加強線粒體密度(耐力和爆發力),提升視覺、聽覺和智力,提升殘暴和嗜血特徵等等,這些都是現有技術可以做到的。

還有更可怕的,就是人神分野:一部分人率先破解了所有基因,去除了衰老和致病的基因,並發現了實現肌體安全突破的方式,分化出新的階層:神族。畢竟,這個世界上長壽的動物還有幾種,比如,可能永生的燈塔水母,壽命長達507年,還有不小心被科學家弄死的北極蛤。 很多動物的DNA就像一個巨大的麻袋,裡面裝滿了好的和壞的基因。比如,豬細胞都攜帶了嵌入DNA的癌症病毒;人類過量攝入營養,也會激活一些致病因素,等等。這些是DNA裡面寫好的,客觀上控制了種群的數量和個體的壽命。

如果,我們將這些片段拿掉,會怎樣?

注射了超級血清的冬日戰士

當然,真實世界還沒有到這一步,但是依然在快速發展。

第一代的基因測序方式是利用光學測序技術,用不同顏色的熒游標記四種不同的鹼基。那時,一台儀器的價格大約在50萬到75萬美元,價格不菲,給這項技術的普及帶來了阻礙。

隨著科技的發展,在最新的基因測序儀中,晶元代替了傳統激光鏡頭、熒光染色劑等,晶元就是測序儀通過半導體感應器,儀器對DNA複製時產生的離子流實現直接檢測。當試劑通過集成的流體通路進入晶元中,密佈於晶元上的反應孔立即成為上百萬個微反應體系。這種技術組合,使研究人員能夠在短短2小時內獲取基因信息。而使用傳統的光學測序技術則需等待數周乃至數月後才能得到結果。

生物晶元降低了成本,大大加速了基因測序的發展。但是基因資料庫方面,目前國內還沒有足夠大的樣本,只有少部分公司有臨床上針對某個疾病的百萬樣本資料庫。獲取基因數據成為重中之重,華大基因當年收購CompleteGenomics可謂是又走在了前列。

被啄食肝臟的普羅米修斯

基因數據的潘多拉魔盒正在打開,這是生物層面最終極的大數據。這可能收斂整個醫療產業,並重塑所有的社會人倫。我們或將永生,也可能陷入新的殺戮和奴役。

時至今日,命運與人類,互相說了一句,我們走著瞧。

基因數據:中美較量的新領域

文章來源:FT中文網

文 / 戴維·J·林奇

導語:FBI特工埃德·尤知道,他正處在一場中美潛在爭端的前沿,這場爭端可能對這兩個全球最大經濟體的商業關係以及生物醫學研究的未來產生影響。他警告稱,美國沒有保護用來製造有利可圖的新葯的基因組數據,而這些數據可能還被用來開發可怕的生化武器。

在美國聯邦調查局(FBI),沒有很多特工像埃德•尤(Ed You)那樣。在這個鼓勵工作人員讓自己看上去平淡無奇的工作環境中,他那剃得鋥亮的光頭十分搶眼。儘管他的多數同事都是出了名的口風嚴密,但尤卻是科技會議上健談的明星,例如西南偏南大會(South-by-Southwest)和拉斯維加斯國際黑客大會(DEFCON)。

他還處在一場中美潛在爭端的前沿,這場爭端可能對這兩個全球最大經濟體的商業關係以及生物醫學研究的未來產生影響。

尤的高調作風是FBI一項不同尋常的行動的一部分,該行動的目的是突出美國倉促尋求破解人類基因組秘密的風險。作為FBI生物對策部門一位負責監管的特工,尤警告稱,美國沒有保護用來製造有利可圖的新葯的基因組數據,而這些數據可能還被用來開發可怕的生化武器。

「我們不知道有多少生物數據流到了國外,」他表示,「我們對生物學安全的概念需要擴大。」

這讓他關注,這位經驗豐富的執法者表示,正獲取美國基因組數據,即管理人體組織的生物軟體。最近幾年,投資者購入專門研究基因組的美國生物醫學公司的股權或與它們合作。同時,據信為人的、由政府資助的黑客潛入了存放其他重要患者記錄的實驗室、健康保險公司和醫院。尤認為,在哪些健康數據可以轉移到海外(和其他國家)方面,可能需要加強控制。

在第一個人類基因組被解密近20年後,該領域成為生物醫學研究最令人興奮的領域之一,它依賴開放的國際合作網路。

但也正是在這一領域,國家安全問題(有關的目的以及企業與政府的關係)正使得一些人發出保護美國經濟重要行業的呼聲。

自2014年美國禁止華為(Huawei)進入美國電信基礎設施市場部分領域以來,美國阻止了企業收購一家俄勒岡州風力渦輪公司、一家加州雲計算公司以及一家德國半導體製造商在美國的分公司。美國國防部對在人工智慧領域的投資感到擔憂。

FBI的大規模殺傷性武器部門傳統上主要關注防範埃博拉(Ebola)或炭疽病毒等病毒落入不法分子手中並導致新的細菌武器擴散。

如今FBI擔心,事實可能證明,數字數據集也具有同樣的殺傷力。對美國大量基因數據正被大肆收集的擔憂,有助於解釋為何一家執法機構要追蹤美國競爭優勢的潛在喪失。尤表示:「經濟影響是主要的近期威脅:大規模數據集的變現。」

一些觀察人士認為,美國政府就在基因組領域投資的影響提出疑問是正確之舉。「我從未看到過FBI突然冒出來這麼做,」美國國會批准創建的顧問組織——美中經濟與安全評估委員會(US-China Economic and Security Review Commission)成員邁克爾•韋賽爾(Michael Wessel)表示,「這個關鍵領域需要更多關注……這是真正的威脅。」

另有一些人擔心,美國對生物醫學投資設置過多障礙將是破壞性的。紐約榮鼎諮詢(Rhodium Group)創始合伙人丹•羅森(Dan Rosen)指出,過去5年,在美國生物技術和製藥領域投資逾32億美元,隨之而來的往往是優秀的科學家。在一些領域,例如大規模低成本基因測序領域,領先於美國。他表示,如果公司在美國變得不那麼受歡迎,他們會到別處去。

「我認為圍繞生物技術劃定界限並把整個行業稱為關鍵行業不會達到目的,」羅森表示,「我們必須能夠繼續對投資具體情況具體分析。」

基因組研究有望帶來精準靶向藥物的新時代,這種藥物使傳統的通用藥物看起來就像是二戰時的傻瓜炸彈。但針對病人個人基因組的定製治療方案仍然處於早期階段。

美國(目前公認的全球領頭羊)和都在積極研究癌症、囊性纖維化和阿爾茨海默症(Alzheimer's)等疾病的個人化治療。去年公布了一項90億美元的15年研究計劃,令歐巴馬時代為美國國家衛生研究院(NIH)撥款2.15億美元的計劃相形見絀。

自從2000年首次對人類基因組測序后,DNA科學呈現飛躍式發展。曾經需要花費數年時間、數十億美元的工作,如今用1000美元不到一周就能搞定。美國正在從逾100萬名志願者收集基因數據,以便自動化實驗室系統可以研究個人基因如何相互作用。

「第一個問題是數據……你需要很多數據,」位於華盛頓的威爾遜中心(Wilson Center)的埃萊奧諾雷•保韋爾斯(Eleonore Pauwels)表示。

北京方面在該領域的野心使得一些企業走上收購之路——特別是在美國。例如,1月深圳的碳雲智能(iCarbonX,旨在把人工智慧和大型基因資料庫結合起來以打造個性化健康治療方案)向PatientsLikeMe投資逾1億美元。這家美國公司自稱全球最大的個性化健康網,逾50萬人在此分享了醫療細節。位於馬薩諸塞州坎布里奇的PatientsLikeMe表示,其數據是匿名的,存放在美國境內的伺服器。

這類數據——儲存在100 GB到1TB的文件內——可以用於研發新藥物。實驗室收集海量此類數據,之後把它們與詳細的人口統計、飲食習慣、健康和生活方式等記錄數據相結合。超級計算機尋找規律,識別基因缺陷並提供新的治療建議。

然而,同樣的數據集也可以用於研發生物武器。FBI於2014年末首次提出對生物醫學的擔憂,目前尚未正式提出政策建議。擁有生物化學和分子生物學碩士學位的尤建議,收緊健康記錄方面的法規,使之更難轉移到海外。

儘管川普政府在科技領域的大多數高級職位目前仍處於空缺,但尤堅持認為FBI的顧慮已經開始在政府內「產生更大影響」。

政府之外,人們的看法不一。「我不認為他是杞人憂天。他提出了一些需要提出和回答的問題,」美國國家亞洲研究局(National Bureau of Asian Research)高級研究員本•肖伯特(Ben Shobert)表示。

但麥肯研究院(Milken Institute) FasterCures中心的高級研究員伯納德•穆尼奧斯(Bernard Munos)稱,FBI的擔憂誇張了。「他們能從我們這裡偷的是數據,」他這樣說競爭對手,「數據是必要條件,但不是充分條件。你需要聰明人從數據中提取知識,再根據知識設想可能的新療法。現在,人實現這一點的能力有限。」

FBI官員意識到,科學是一項全球努力,如果局限在國界線內,這項努力將會凋敝。

例如,如果沒有英國、德國、法國、日本和的幫助,美國人類基因組計劃(Human Genome Project)會耗費更長時間。穆尼奧斯表示,美國約40%的生物醫學科學家來自或印度。

「如果沒有這些人,美國生物醫學研究今天很難運轉,」他表示,「合作是必不可少的部分。」

這就是迄今為止跨境收購幾乎沒有遭到反對的原因。2013年,美國政府外國投資委員會(Cfius)批准了深圳華大基因(BGI-Shenzhen)收購位於加州的完整基因公司(Complete Genomics)。後者對超過2萬個人類基因組進行了測序。

美中經濟與安全評估委員會成員韋賽爾表示,如今這樣的交易可能遭到否決。其中一個原因是缺少互惠性。肖伯特表示,儘管企業持股了美國生物醫學公司,但法規不允許外國企業將基因數據帶出。

美國外國投資委員會也不跟蹤大部分的外國貸款、股份不足10%的非控股性投資——比如碳雲智能的收購——或對初創企業的入股。

「最初期的有趣的東西,在車庫裡研究的東西,可能被的資金滲透,這可把FBI嚇壞了,」羅森表示。

在國會,共和黨領導層成員、參議員約翰•康寧(John Cornyn)計劃引入立法,將政府審核外國投資的範圍擴大到合資企業和其他技術公司收購。「投資的現狀是不可持續的,」康寧在美國外交關係委員會(Council on Foreign Relations) 6月一次活動中表示。

跨境收購不是美國基因數據面臨的唯一風險。醫療行業出了名的容易受到網路攻擊。尤表示,儘管迄今為止大多數公眾關注都集中在身份盜用或信用卡信息被盜上,但病人醫療記錄往往更易被竊取。他3月向美中經濟與安全評估委員會表示,最近一些黑客事件涉及「真正滲透和獲取臨床數據」。

去年12月,黑客潛入探索診斷公司(Quest Diagnostics)得到了3.4萬份病人記錄,其中包括實驗室成果。該公司自詡擁有全世界最大的臨床實驗室資料庫。

儘管沒有證據表明外國勢力參與此次事件,但加州監管部門在1月宣布與保險商Anthem達成的和解方案時表示,美國官員認為代表政府的黑客於2014年攻入了Anthem的網路,並且花了一年的時間翻遍了7880萬客戶的記錄。

「總體上,醫療保健行業遠沒有其他很多行業和部門安全。因此,如果下定決心的行動者有動力的話,他們的能力肯定足以獲得此類信息,」網路安全公司曼迪昂特(Mandiant)的副總裁查爾斯•卡瑪卡爾(Charles Carmakal)表示,「我們只是還沒遇到罷了。」

與此同時,國家安全風險若隱若現。美國政府長期投資於抵禦會造成「嚴重」健康風險的約60種病原體和10種毒素的手段,包括埃博拉病毒、H1N1流感病毒和蓖麻毒素等。

但基因編輯和新一代DNA測序等技術進步使得科學家可以把新病毒變成武器,或許包括用定製病原體攻破現有免疫系統或抵抗現有藥物的影響。一些專家對用來殺死特定人群、甚至個人的生物武器發出了警告。

去年,國家情報總監詹姆斯•克拉珀(James Clapper)把旨在製造新生物武器的基因編輯列入國家最大安全威脅。「風險是實實在在的,」白宮一個科學顧問小組去年11月表示,「而且會隨著未來幾年生物技術日益複雜而越來越危險。」

擁有生物化學博士學位和4項專利的薛瑜(Yu Xue)是「全世界最頂級的蛋白質生物化學家之一」,檢察官在指控薛瑜從其供職公司竊取行業機密時表示。

薛瑜坐在她在葛蘭素史克(GlaxoSmithKline)的辦公室內——位於賓州上梅里恩(Upper Merion)一個高爾夫球場對面——把機密文件通過電子郵件發給了同謀嫌疑人,同時把其他文件下載在拇指驅動器內。

薛瑜當時正在幫助研發一款單克隆抗體——它就像一種自動尋的裝置,搭載藥劑直達癌細胞,以減緩癌細胞生長或殺死癌細胞。這是精準醫學的早期例子,精準醫學給治療一些疑難雜症、並使西方製藥公司保持全球領先帶來很大希望。該案突顯了美國官員所說的獲取美國技術機密的全面行動。

根據費城美國地方法院(US District Court) 5月24日提交的最新起訴書,同謀嫌疑人在南京成立了一家名為南京任諾葯業有限公司(Renopharma Inc.)的公司來銷售盜取來的機密,其中包括進行試驗的「分步說明」、葛蘭素史克對注入患者體內的蛋白質進行純化的過程、以及實驗結果。

任諾葯業共同所有者、同樣面臨指控的李濤表示,該公司得到了政府的資金、低息貸款、免稅期和4000平方英尺的免租金實驗室。

「不同層級的政府幫了我們很多,」檢察官援引他在一封郵件中寫道的內容稱,「這向我們證明了我們選擇的這條路是對的。」

另一份郵件表示,任諾葯業預計通過生產「擁有知識產權的新型藥物」,今年銷售額將接近7500萬美元。

李濤、薛瑜及其同樣被指控的孿生姐妹薛天均提出無罪抗辯。同樣曾就職於葛蘭素史克的席露(Lucy Xi)尚未提出抗辯,法院文件中沒有列出最後一名被告梅諺的律師。葛蘭素史克的總部位於英國。

薛瑜曾經在郵件中發送了一篇關於禮來(Eli Lilly)一名科學家被控竊取機密的文章。「太可怕了,」她說。

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