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人工智能帮助科学家创建出活的人类细胞模型

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-05-14  浏览次数:0
核心提示:    人工智能的新应用可以帮助研究人员解决从癌症到阿尔茨海默病的医学谜团。    这是一个活的人类细胞的三维模型,可以
  
  人工智能的新应用可以帮助研究人员解决从癌症到阿尔茨海默病的医学谜团。
  
  这是一个活的人类细胞的三维模型,可以让科学家研究细胞的内部结构,即使他们只能看到外部和细胞核 - 细胞中最大的结构。该模型周三在西雅图的艾伦细胞科学研究所公开发布。
  
 人工智能帮助科学家创建出活的人类细胞模型
  这项技术是免费提供的,西雅图Fred Hutchinson癌症研究中心的研究员罗杰布伦特(Roger Brent)并没有参与该工具的开发,他已经使用了几个月。他是一个很棒的粉丝。
  
  “这可以让你用一个简单的显微镜看到东西,这对全世界的研究人员都有帮助 - 包括在不太富裕的地方,”布伦特说。
  
  “这太酷了,” 格雷格约翰逊说,艾伦研究所的一位科学家帮助创建了细胞模型。他说,通过给科学家一种相对简单而廉价的方式来比较健康细胞和不健康细胞的内部组织,该模型应该加快努力,找出癌症等疾病出现问题的原因。
  
  这个被称为Allen Integrated Cell的模型是使用人工智能开发的。计算机程序设计为学习成千上万的活人干细胞的研究图像。一些细胞已经被遗传改造成可见的内部结构,如线粒体。其他的细胞没有改变,通过标准实验室显微镜观察。
  
  随着时间的推移,计算机学会了解一个典型细胞的图像并找出其内部组织。
  
  “所以,当我给模型提供细胞和细胞核的图像时,我们可以预测所有这些结构在哪里,”约翰逊说。
  
  约翰逊说,人工智能的使用与其他研究细胞内部的方法相比有几个优点。
  
  他说,依靠基因改变,特殊染料或强光照射的技术往往会改变或损害科学家试图研究的细胞。而且,这些技术依赖于昂贵的设备,这在每个实验室中都不可用。
  
  到目前为止,还没有好的选择,格伦汉姆约翰逊(与格雷格约翰逊无关),计算生物学家和医学插画师在艾伦研究所。
  
  他回忆当他在高中和大学试图用传统显微镜研究细胞时感到沮丧。
  
  “你会看到一个黑白的清晰物体,里面有很多小物体,它们在四处移动,改变形状,做各种神秘的事情,”格雷厄姆约翰逊说。但是没有好的方法来识别这些形状或理解他们在做什么。
  
  后来,作为医学插画师,他可以使用可以识别细胞内部结构的技术。但即使如此,也只能同时看两三个组件。
  
  “你真的需要能够看到所有这些组件,看看它们是如何一起工作的,”他说。而新的细胞模型应该有助于实现这一点。
  
  对于正在研究酵母细胞的布伦特来说,这已经证明是有用的,以便了解导致一些细胞变得患病而其他人保持健康的因素。他的实验室已经开发出能够显示酵母细胞内部结构的艾伦研究所模型。
  
  “我希望,”他说,“到了夏天结束时,我们可以有一些训练有素的模型来帮助其他研究人员。”
  
  布伦特说,运行这些模型所需的硬件确实是实惠的,他的酵母模型由三个设计用于运行视频游戏的廉价图形处理器驱动。
  
  布伦特说,在十年左右的时间内,手机将足够强大,可以运行三维单元模型。而这可能意味着,即使在发展中国家,一个基础实验室也可以从癌症细胞的内部来确定哪种治疗效果最好。
 
 
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