赛博朋克、肉体强化与人机共生

认识你自己。 两千多年前苏格拉底的这句名言，我们直至今日仍然无法做到。生命本身因其无穷的可能性，引发着人类不懈的探索，而蓬勃发展的生命科学，可能是我们认识自身、理解生命的最佳途径之一。 2010 年的影片《盗梦空间》中构想了一种造梦机器，造梦师主角通过类似 EEG 和脑机接口的设备将人们连接到同一个梦境中，在梦中“重塑现实”，造出堪称“烧脑”的五层梦境，只为了在任务目标的深层潜意识中种下一个“想法”。最终，主角们完成了任务，而所谓的“反派”富二代却也获得了全新的自我认知，脱胎换骨。 

《盗梦空间》因其超强的想象力和严谨的逻辑而轰动一时，而现实中，这样的技术可能来得比我们以为得更快。最近，国内一研究团队正式上线了一个可用于评估梦境中情绪活动的多模态数据集——Dream Emotion Evaluation Dataset (DEED)，并将其开源。这是一个对梦境中 EEG 信号进行情绪标签打标的数据集，已捕捉到 533 个梦境信息。试验过程中，研究团队采用了“REM 唤醒”范式，并通过提取梦境伴随的脑电 EEG 信号以及受试者自我报告的情绪状态，对梦境中的情绪进行评估分类。研究人员指出，DEED 数据集最大的价值之一在于利用可量化的 EEG 数据表征梦境特征， 可帮助科学家实现梦境研究从定性到初步定量的转变， 是基于梦境数据进行定量研究的重要资源。未来，DEED 既可以应用于对梦境、脑科学的基础研究，也有潜力研发出新的应用技术，例如可以通过干扰梦境治疗精神类疾病等，有望真正实现从记梦、解梦，再到造梦。  

工具的延伸——创新器械，赛博加持 

新型工具的加持使得我们能以完全不同的视角去观察生命、认识自我，而更加“实用”的创新医疗器械也屡屡出现在大量科幻作品中，令人心驰神往。科幻经典《星际迷航》中有一种手持式的“皮肤再生器”，可以一键修复人的伤口，使其迅速愈合；美剧《太空无垠》以及许多影视作品中也都出现了手持式的医疗设备，可以通过简单的扫描准确地诊断人体的受伤、感染和患病情况。不过，相对于赛博义体和机械外骨骼等设备来说，这些就都显得相对“保守”了。DC 宇宙中有一名角色维克托·斯通，作为一名美式橄榄球明星运动员的他，却遭遇意外被炸成重伤，处于濒死状态，最终被收集了尖端科技的“红屋实验室”抢救回来，成为了半人半机械的超级英雄“钢骨”（Cyborg）。“钢骨”的身体大部分被机械所替代，这赋予了他异乎寻常的身体强度、力量和耐力，还获得了诸如超级计算、飞行等能力。

无独有偶，现实世界中，一位名叫彼得·斯科特-摩根（Peter Scott-Morgan）的博士拥有着一个健康的身体、恩爱的伴侣和成功的事业，却在 59 岁那年确诊了肌萎缩侧索硬化（ALS），这种神经退行性疾病更广为人知的名字叫“渐冻人症”，知名物理学家斯蒂芬·霍金生前就饱受其摧残。医生告诉彼得他可能只有 2 年时间，但他决定对抗命运，将自己改造成“半机械人”，以“赛博格”的形式活下去。他为自己定制了手术、能站起来的轮椅和还原度极高的 AI 语音，并在眼球追踪技术等的加持下实现了自己思想的流畅表达，甚至做了一个虚拟“化身”，坚持完整传达自己的情感和情绪。他成为了彼得 2.0 ，也是世界上第一位“半机械人”，虽然在今年 6 月 15 日 64 岁时最终去世，但他的抗争和“完全改写残疾的未来”的愿景激励着所有人。 近年来，科技发展驱动医疗器械成为新一轮创新热潮，工程制造、材料科学、信息技术、物理学和生命科学的共同进步催生了无数突破技术和创新企业。微创医疗旗下子公司——微创机器人在去年 11 月于港交所主板成功上市；心室辅助装置研发商同心医疗于今年 8 月完成数亿人民币 D 轮融资；同样发生在今年 8 月份的，还有上海联影医疗科技股份有限公司，其打造了科创板年内最大 IPO。同时，磁共振产品作为重要的医用检测设备之一，目前已经出现小型化、便携化、支持实时检测的趋势，可以说是愈发接近科幻作品中“即扫即走式”的手持医疗诊断设备了。  

创新医疗器械赛道，未来可期。

也许，我们离《赛博朋克 2077》中的全技能医疗机器人和人人都有、功能强大的赛博义体，并不遥远。生命的进化——创新疗法，基因为王 、 人类对于更好、更强的追求是永无止境的，自然也会有人不满足于仅仅依靠外部的工具，而要从身体上增强自身。熟悉漫威宇宙的朋友可能记得，在《复仇者联盟》中美国队长就怒斥过钢铁侠，“没有战甲你算什么？”，而他这么说的“底气”就在于他经过改造和强化的身体。电影中，美队通过注射某种血清就完成了从瘦弱男孩到身体强度超人的壮汉的华丽转身，甚至还长高了不少，不由得令人心生艳羡。事实上，这种人体增强的幻想很早就有，1982 年的科幻经典《银翼杀手》中的复制人就是经过基因改良，从而智力、力量和敏捷程度都超过自然人的存在；剑走偏锋，从其他动物中“借”来优秀基因以强化自身的，当属漫威的人气超英蜘蛛侠；而在《超体》中，这样的增强更是到了一种匪夷所思的地步，主角 Lucy 不仅拥有了超人的能力，还捅穿了维度的壁垒，成为了不受时空限制的四维生命体。  

回到现实，人类在与疾病对抗的漫长历史中发展出了生命科学，在研究愈发接近基因表达和蛋白质结构的尺度时，也发现了几乎所有的疾病都与基因结构和表达变化相关。2003 年，人类基因组计划成功，拉开了新一轮基因组学与生命科学发展的大幕；2012 年，CRISPR/Cas9 基因编辑技术横空出世，并于 2013 年以“基因组编辑”入选《麻省理工科技评论》“十大突破性技术”，在极短时间内就在全世界范围内迅速扩散，受到狂热的追捧，以 CRISPR/Cas9 以及 AAV 基因替代为代表的基因编辑疗法能够改写生命遗传密码，有望治愈多种疑难杂症，自然也处在风口浪尖。 

近期，基因治疗领域突破不断，伦敦大学学院的科研团队首次证明了基因治疗可恢复全色盲儿童的部分视锥细胞功能；华东师范大学披露了新型非病毒载体定点整合 CAR-T 技术，基于该技术生产的 CAR-T 细胞完全缓解率超 87%，且首例受试者无癌生存期已超 2 年。基因疗法的产业界也是风起云涌，专注 AAV 载体基因疗法的 Kriya Therapeutics 近期斩获了 2.7 亿美元的 C 轮融资，引发行业热议，为最近表现低迷的 AAV 载体基因疗法资本市场打了一剂强心针。据悉，公司将把所得资金用于推动其研发管线，并进一步扩展工程化、制造和计算平台。 此外，mRNA 疫苗自从新冠之后一炮而红，应用场景已从传染病走向肿瘤、代谢性疾病等更多领域；免疫细胞疗法也在不断拓宽治疗形式，从 CAR-T、CAR-NK 到 CAR-M，适应症从血液瘤到实体瘤；干细胞治疗瞄准了神经系统疾病，从帕金森病、脑卒中、老年痴呆症到渐冻人症…… 创立于 2021 年的 Neukio 星奕昂生物科技是一家专注于新一代免疫细胞产品的开发和产业化的创新型生物医药公司，于今年 9 月宣布完成了 A-1 轮五千万美元的融资，所融资金将为加快推进 iPSC 衍生的通用现货型细胞治疗产品 CAR-NK 的临床前验证和临床开发及团队招聘发挥重要作用。  

“血肉苦弱”，生物黑客“篡改”生命密码。
创新医疗技术领域，潜力无限 智慧的蜕变——AI+，人机永生 

21 世纪是生命科学的世纪，但如今的科技发展显然不是一台独角大戏，而是多学科交叉融合的精彩纷呈，其中，AI 人工智能就是一个与生命科学有莫大渊源的学科领域。发源于 1956 年达特茅斯会议上的人工智能，伴随着“学习或者智能的任何其他特性的每一个方面都应能被精确地加以描述，使得机器可以对其进行模拟”的断言而生。如果说上帝是依照自己的样子创造的人，那么人在创造人工智能时也是如此，而其第一步就是对人类、对人类认知的模仿。 科幻作品中对于 AI 的想象数不胜数。1968 年的科幻经典《2001 太空漫游》中的 HAL9000 给世人留下了深刻的印象，它红色“独眼”的凝视，和不疾不徐叫着宇航员“Dave”的语调，无不给人一种强烈的不安；戏谑如《银河系漫游指南》中患有重度抑郁的机器人马文，只要跟别的电脑说上一会儿话，就引得对方“自杀”；钢铁侠的人工智能系统贾维斯更是上天下地无所不能，分析海量数据的同时还能和托尼打打趣、拌拌嘴。

从最早借鉴脑科学、模仿人脑神经网络创造人工神经网络，到 2013 年前后深度学习（入选 2013 年《麻省理工科技评论》“十大突破性技术”）带领 AI 进入爆炸式增长期，人工智能早已无所不在且愈发强大了。“AI 赋能一切”固然有些绝对，只是到了生命科学这里更像是“反哺”了。2020 年，“人工智能发现分子”入选《麻省理工科技评论》发布的“十大突破性技术”。正如 AlphaFold 的发明者、DeepMind 的首席执行官 Demis Hassabis 所说，“我能想到的人工智能最重要的应用之一是在生物和医学研究领域”，AI 的崛起尤其为生物医药研发带来了全新的技术手段和发展契机，能够帮助在海量的数据中筛选新的治疗靶点和化合物，有效减少药物发现所需时间和高昂成本，加速创新药物研发进程，可以说是打破十年攻关、十亿美元投入“双十定律”的最大希望。  近期，大型药企、互联网科技公司、生物技术初创企业等纷纷开始加速在 AI 制药领域布局。比如，去年 11 月，赛诺菲与百度达成合作利用 LinearDesign AI 平台优化 mRNA 疫苗和药物的设计与研发；今年 1 月，复星医药与英矽智能宣布达成合作将在全球范围内共同推进多个靶点的 AI 药物研发进程；7 月，云南白药与华为签订合作协议在 AI 药物研发领域开展广泛的交流和合作……AI 俨然已经成为创新生物医药研发的“新势力”，带来了历史性的新增长点。  

同时，借鉴脑科学、神经科学而生的深度学习人工神经网络已经发展到了一定的智能程度，以至于我们对大脑结构、工作原理的认知和理解已经捉襟见肘了。随着无监督学习、强化学习的飞速发展，AI 研究 AI、AI 训练 AI 已经不是幻想，我们不妨大胆猜想，AI 智能水平的不断提高和学习方式的不断进化将“反哺”脑科学、认知科学等领域，帮助我们更好地理解意识的本质和智慧的根源，在“认识自我”上更进一步。 生物医疗 AI+，是人类与人工智能共同进化的缩影。也许，我们将与 AI 一道迎来认识自我、改善自我乃至超越自我的全新时代。