·基因療法有可能治愈遺傳性眼病嗎？內(nèi)森斯向澎湃科技表示，“我認(rèn)為藥品審評專家仍然不知道它們（基因療法）的效果究竟有多大。在效果最好的例子中，致病的細(xì)胞仍然存在。那些接受了治療的人，在經(jīng)過多年隨訪后，看到的效果不如最初1-2年那樣好，他們的病情有所進(jìn)展。成本也是一個(gè)問題?；蛑委煼浅０嘿F，目前尚不清楚如何以具有成本效益的方式將其擴(kuò)展到更大的人群。”

“你會不會擔(dān)心人工智能在未來完全替代人類的功能？人有哪些方面是不可能被人工智能替代的？什么樣的工作或職業(yè)、研究領(lǐng)域可以由AI催生？”2024年10月21日，由復(fù)旦大學(xué)主辦的“浦江科學(xué)大師講壇”第九期開講，有觀眾向2024年世界頂尖科學(xué)家協(xié)會獎(jiǎng)（以下簡稱“頂科協(xié)獎(jiǎng)”）“智能科學(xué)或數(shù)學(xué)獎(jiǎng)”得主——美國康奈爾大學(xué)（Cornell University）計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息科學(xué)講席教授喬恩·克萊因伯格（Jon Kleinberg）提問。

“我不知道?！笨巳R因伯格回答，“我非常理解你這個(gè)問題，人們對于人工智能的發(fā)展有些擔(dān)心，也有些期待。2008年夏天，我們不會想到人工智能在視覺分析、語言分析上有那么好的發(fā)展；2016年，我們不會想到人工智能可以跟人進(jìn)行自然的對話。雖然如此，這些科學(xué)活動(dòng)也是我們?nèi)祟惞δ艿囊环N延伸。很多科學(xué)都是基于人類對世界的認(rèn)識不斷發(fā)展才進(jìn)行下去的，如果沒有人類的觀察、思考，這些科學(xué)活動(dòng)不可能推進(jìn)，而人類科學(xué)家要做的事情，就是要讓其他人能理解科學(xué)界發(fā)生的一些變化、進(jìn)步?！?/p>

當(dāng)天活動(dòng)的另一位講者是2024年頂科協(xié)獎(jiǎng)“生命科學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)”得主——美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)（Johns Hopkins University）醫(yī)學(xué)院分子生物學(xué)與遺傳學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和眼科學(xué)講席教授，霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所（Howard Hughes Medical Institute）研究員杰瑞米·內(nèi)森斯（Jeremy Nathans）。他在接受媒體采訪時(shí)說：“我通常不是人群中最聰明的那個(gè)人。三種品質(zhì)有助于在科學(xué)領(lǐng)域取得成功，分別是天賦、努力和運(yùn)氣。天賦完全由不得人，而我特別擅長艱苦的工作，我覺得自己非常努力，所以才有了一些幸運(yùn)的突破?！?/p>

AI真的可以預(yù)測人類想說的話嗎？

克萊因伯格在回答觀眾提問。圖片來源：復(fù)旦大學(xué)

克萊因伯格是智能科學(xué)領(lǐng)域近三十年來的領(lǐng)軍人物之一。他的研究跨越了從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)路由到數(shù)據(jù)挖掘、生物結(jié)構(gòu)比對等領(lǐng)域。他的主要成就包括在小世界理論和萬維網(wǎng)搜索算法方面的開創(chuàng)性工作，特別是，他設(shè)計(jì)的HITS算法對搜索引擎技術(shù)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。該算法的相關(guān)研究工作啟發(fā)了Google的PageRank算法的誕生。此外，他在算法設(shè)計(jì)與分析、跨學(xué)科研究以及社會網(wǎng)絡(luò)分析方面也取得了顯著成果，他與匈牙利數(shù)學(xué)家伊娃·塔多斯（éva Tardos）合著的《算法設(shè)計(jì)》（Algorithm Design）被廣泛認(rèn)為是算法領(lǐng)域的經(jīng)典教材。

“現(xiàn)在我們已經(jīng)用AI幫助我們處理很多工作，用AI支持工作顯然已經(jīng)成了一種陳詞濫調(diào)。”克萊因伯格在題為《算法如何看待世界？計(jì)算與高風(fēng)險(xiǎn)決策》的演講中說，“比如你可以問AI一個(gè)問題：我想要針對一群聽眾，做有關(guān)計(jì)算科學(xué)的講座，ChatGPT會回復(fù)我很多，例如給你十個(gè)題目，都是你可以選擇在講壇上講的。這值得我們深思，它的確可以預(yù)測人類想說的話，還是只是通過自己的算法做了改進(jìn)，做出單向的陳述和傳遞？這是我要研究的話題。”

克萊因伯格說，算力的升級和海量數(shù)據(jù)的“喂養(yǎng)”使算法變得強(qiáng)大，推動(dòng)很多現(xiàn)象級應(yīng)用的產(chǎn)生。當(dāng)人們上網(wǎng)搜索、社交時(shí)，算法會提供相應(yīng)的搜索結(jié)果或建議、內(nèi)容的推薦等。一個(gè)有趣的問題是，這種預(yù)測是否可以應(yīng)用到線下？他展示了康奈爾大學(xué)的招聘網(wǎng)站頁面，并介紹說，如果你要申請康奈爾大學(xué)的學(xué)位，需要在網(wǎng)站上輸入一些數(shù)據(jù)、提交申請，招生委員會也許會根據(jù)這些數(shù)據(jù)，基于已有的算法來預(yù)測你究竟能否成為一個(gè)成功的學(xué)生。在這個(gè)過程中，開發(fā)者對人類決策過程進(jìn)行數(shù)字化處理，使其形成一種模板。

這看似合理，但克萊因伯格反思道：“我們要問自己一個(gè)問題：是否可以把這些數(shù)據(jù)用于人類決策的過程，并且改變算法的指向，支持未來的預(yù)測？如果搜索引擎在獲得搜索需求和指令以后，排出來的第一位不是你需要的，那可能影響之后所有的就業(yè)決定。有一些案例中，答案是肯定的，比如某些國家或地區(qū)的醫(yī)療資源有限，看醫(yī)生很難，可以用大數(shù)據(jù)或預(yù)測性算法來給出建議?！?/p>

像就業(yè)、求學(xué)、看病這樣的決策，克萊因伯格稱作“高風(fēng)險(xiǎn)決策”，“因?yàn)槊恳粋€(gè)決策做出來以后，對一個(gè)個(gè)體、機(jī)構(gòu)來說，都非常重要。因此我們在做決定的每一個(gè)步驟，都會告訴你風(fēng)險(xiǎn)如何管控?！彼f，過去幾年，風(fēng)險(xiǎn)管控得到了很好的提升。但他也坦言，即使把公眾看法如何改變個(gè)體選擇等因素統(tǒng)統(tǒng)放進(jìn)去統(tǒng)計(jì)，也不見得能規(guī)避所有的問題。

“在做人類判斷和算法知識判斷的時(shí)候，都要考慮風(fēng)險(xiǎn)偏見問題?！彼f，以研究地球上的熱點(diǎn)為例，可以通過算法統(tǒng)計(jì)Facebook上2015年到2016年間的熱點(diǎn)。但所得出的熱點(diǎn)很有可能只是人類偏見或算力偏見的結(jié)果，不見得是實(shí)際的熱點(diǎn)。“算法不是人，與生俱來帶有偏見。它有不直接展現(xiàn)偏見的能力，所以需要人主動(dòng)分析算力，從而識別并且提取算力當(dāng)中所隱含的偏見。這樣的話算力給我們帶來的幫助會更大，指向性更強(qiáng)?！?/p>

女性色盲發(fā)病率為何低于男性？

內(nèi)森斯在回答觀眾提問。圖片來源：復(fù)旦大學(xué)

杰瑞米·內(nèi)森斯在視覺科學(xué)領(lǐng)域取得了卓越的學(xué)術(shù)成就。他揭示了人類顏色視覺的分子基礎(chǔ)，通過基因研究闡明了視網(wǎng)膜發(fā)育的機(jī)制及其與遺傳性眼病的關(guān)系，同時(shí)，他還探索了基因治療在視覺系統(tǒng)疾病中的潛力，為視覺科學(xué)的研究和臨床應(yīng)用開辟了新的方向，也改變了我們對“人類如何看世界”的理解。

在題為《色覺、X染色體失活與女性優(yōu)勢》的演講中，內(nèi)森斯介紹，1794年，英國化學(xué)家約翰·道爾頓（John Dalton）意識到自己的色覺和大多數(shù)人不同，“其他人看到的紅色，對我來說可能更像一種帶有陰影的光，橙色、黃色、綠色看起來就像一種顏色?！辈?jù)此發(fā)現(xiàn)了色盲癥。正常情況下，人類是“三色視者”，其視網(wǎng)膜上的視錐細(xì)胞存在三種感光色素，分別能夠識別紅、綠、藍(lán)三原色。色盲患者則通常缺失或異常表達(dá)其中一種或多種色素，不能辨別某種或某幾種顏色。

“色覺的不同是由基因決定的，基因決定了我們對長波和中波光的接收情況。編碼紅色和綠色色覺的基因在DNA上前后排列，這是遠(yuǎn)古一次基因重組產(chǎn)生的結(jié)果。”內(nèi)森斯說。

內(nèi)森斯向大家展示了一張花色母貓的圖片。他介紹，雌性哺乳動(dòng)物有兩個(gè)X染色體，雄性哺乳動(dòng)物則只有一個(gè)X染色體。色盲癥或單色、雙色的色盲問題集中發(fā)生在X染色體的失活上，在雌性哺乳動(dòng)物身上，一條X染色體失活后，另一條X染色體會代償，而雄性哺乳動(dòng)物沒有其他X染色體進(jìn)行代償，因此，色盲癥在男性中的發(fā)病率高于女性。

內(nèi)森斯團(tuán)隊(duì)還對只具有長波、中波、短波色素基因中的一部分的小鼠進(jìn)行基因編輯，修復(fù)它們的基因缺陷，使其通過了三色視覺測試。

現(xiàn)場有觀眾提問，X染色體失活未來是否有可能被應(yīng)用到基因治療中？內(nèi)森斯說，如果女性或雌性哺乳動(dòng)物染色體上有相關(guān)的疾病，理論上說，如果能讓失活的染色體重新變得有活力，或讓正常的染色體失活，可以治療和基因相關(guān)的疾病。但如果對一個(gè)染色體進(jìn)行失活處理，也可能會抑制這個(gè)染色體上其他正?；虻谋磉_(dá)?！氨M管我們對這個(gè)問題已經(jīng)研究了30年，但還沒有完全了解X染色體失活的真正機(jī)理。我們需要做更多的工作?！?/p>

遺傳性眼病是基因治療的熱門領(lǐng)域。例如2017年，用于治療LCA2（先天性黑矇Ⅱ型，遺傳性視網(wǎng)膜變性的一種）的首個(gè)AAV基因治療藥物L(fēng)UXTURNA相繼在美國、歐盟、加拿大和日本被批準(zhǔn)上市。2024年5月，由基因編輯明星公司Editas Medicine研發(fā)的基因編輯療法EDIT-101初步顯示修復(fù)先天性黑蒙患者視力的療效。

基因療法有可能治愈遺傳性眼病嗎？內(nèi)森斯向澎湃科技表示，“我認(rèn)為藥品審評專家仍然不知道它們（基因療法）的效果究竟有多大。在效果最好的例子中，致病的細(xì)胞仍然存在。那些接受了治療的人，在經(jīng)過多年隨訪后，看到的效果不如最初1-2年那樣好，他們的病情有所進(jìn)展。成本也是一個(gè)問題?；蛑委煼浅０嘿F，目前尚不清楚如何以具有成本效益的方式將其擴(kuò)展到更大的人群。”