科技
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191千字
字数
2025-04-01
发行日期
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内容简介
本书是一本探讨人工智能与生物技术的融合颠覆传统医疗,并会对未来药物研发产生重大影响的书。作者凭借其在生物科学方面的专业背景,以及在生物技术和制药行业的从业经验,为读者呈现了对于医疗科技这一前沿领域的深刻见解。
书中首先概述了数据科学方法的兴起以及生物学领域的范式转变,这一转变催生了计算生物学的革命,即通过计算机模拟进行生物实验和药物研发。作者详细介绍了人工智能和深度学习领域的重大突破,并探讨了这些技术在医学中的广泛应用,包括DeepMind开发的AlphaFold如何使用深度学习模型预测蛋白质结构。书中还重点总结了生物技术领域的创新突破,尤其是基因编辑和CRISPR-Cas9在药物开发中的应用。
此外,作者还阐述了谷歌、脸书等科技巨头对这一领域的布局,提供了一份关于医学人工智能创业的概览,揭示了投资如何塑造制药行业。无论是对科技和医疗感兴趣的普通读者,还是风险投资行业和政府的决策者,都能从这本书中得到启发。这本书阐明了技术驱动的医学所面临的机遇,也指出了它所面对的障碍和挑战。但无论如何,我们即将进入一个新的由生物技术驱动的科技时代。
目录
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版权信息
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前言
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第一章 信息革命对生物学研究的影响
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生物数据的急速积累
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生物研究的范式转换:让计算生物学成为可能
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人类基因组测序
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21世纪的计算生物学
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组学技术与系统生物学
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第二章 人工智能的新时代
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走出布朗克斯区的人工智能
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从神经元、猫的大脑到神经网络
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人工智能与深度学习领域的突破
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人工智能的局限性
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第三章 通向新药的漫漫长路
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医学的起源:自石器时代以来鸦片的作用
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工业制药
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保罗·埃尔利希与化学药物的诞生
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制药业:药品与战争
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21世纪的医药商业模式
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第四章 基因编辑与生物技术的新工具
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分子生物学与生物信息流
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利用重组DNA技术操纵遗传信息
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遗传学、基因发现与人类罕见疾病药物
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第二代生物技术工具:CRISPR-Cas9和基因组编辑技术
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人类基因组编辑与临床试验
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拯救生命的生物技术:基于信使RNA的疫苗开发平台
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第五章 科技巨头进入医疗行业
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数字健康与新的医疗投资领域
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科技巨头将成为医疗领域的颠覆者
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最后疆域的回声
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第六章 生物学和医学中基于人工智能的算法
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认识癌症的面孔
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人工智能治疗神经系统疾病:了解和改变大脑
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第七章 人工智能在药物发现和开发中的应用
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药物发现中的计算辅助方法概述
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人工智能为计算药物设计带来了新的工具集
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医药产业创新的新基地
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总结
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第八章 生物技术、人工智能和医学的未来
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构建破译分子结构和生物系统的工具
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神经科学与人工智能:大脑与行为建模
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用生物技术与人工智能对药物进行工程化
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推荐阅读
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词汇表
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《人工智能与计算生物的未来》是布赖恩・希尔布什(Brian Hillbush)于 2025 年推出的前沿著作,聚焦人工智能与生物技术的深度融合如何颠覆传统医疗和药物研发体系。作者凭借其生物科学专业背景及生物制药行业经验,系统梳理了计算生物学革命的核心逻辑,并预言了这一交叉领域将如何重塑人类健康与科学研究的未来图景。以下从内容架构、核心观点与现实意义三个维度展开评述。一、内容架构:从范式革命到产业实践本书以 “数据科学驱动生物学范式转变” 为主线,构建了从理论到应用的完整框架:1. 范式革命:作者指出,生物学正从传统实验科学转向以数据建模为核心的 “计算生物学”。这一转变得益于海量生物数据的积累和深度学习算法的突破,例如 AlphaFold 通过预测蛋白质结构解决了困扰学界 50 年的难题。2. 技术突破:书中详细拆解了人工智能在基因编辑(如 CRISPR-Cas9)、药物分子设计、疾病预测等场景的应用逻辑,强调 AI 不仅加速研发流程,更通过模拟实验降低试错成本。3. 产业生态:分析谷歌、Meta 等科技巨头在生物计算领域的布局,揭示 “AI + 生物” 创业浪潮背后的资本逻辑与技术路径。 二、核心观点:生物计算的三大颠覆性价值 1. 赋能者角色:AI 并非独立产业,而是渗透到生物医学全链条的 “基础设施”。例如,AI 模型可整合基因组学、临床数据与药物代谢参数,实现个性化治疗方案设计。2. 科研范式重构:传统 “假设驱动型研究” 逐渐让位于 “数据驱动型发现”。书中以肿瘤免疫疗法为例,展示 AI 如何从海量患者数据中挖掘潜在靶点,缩短新药研发周期。3. 伦理与可控性:作者提出 “可控创新” 原则,主张通过跨学科治理框架(如生物安全协议与算法透明度标准)平衡技术激进性与风险。三、现实意义:与中国实践的深度契合本书内容与中国 “十四五” 规划中的人工智能战略高度呼应:- 政策层面:浙江等省份已提出 “AI + 生物制造” 行动计划,目标到 2027 年培育超 3000 家人工智能企业,其中生物计算是重点方向。- 产业层面:商汤科技、华为昇腾芯片等企业在生物计算底层技术(如 AI 芯片)与应用层(如医学影像诊断)的突破,印证了书中 “基础层 - 技术层 - 应用层” 产业分层逻辑。- 科研层面:中国学者在 AI 辅助蛋白质设计、中药成分分析等领域的研究成果,进一步验证了计算生物学的普适价值。四、批判性思考:未竟之问与拓展空间尽管本书视野宏阔,仍存在可深化之处:1. 技术局限性:AI 模型对高质量数据的依赖可能加剧生物医学领域的 “数据垄断” 问题,书中未充分探讨数据共享机制与隐私保护的平衡。2. 跨学科教育:计算生物学需要兼具生物学与 AI 知识的复合型人才,但当前高校课程体系仍存在学科壁垒,作者对教育改革的建议稍显单薄。3. 全球治理:书中聚焦技术本身,对国际竞争格局(如中美在生物计算领域的博弈)及伦理标准差异的讨论较少。结语:一部预见未来的 “技术地图”《人工智能与计算生物的未来》不仅是一部技术指南,更是一份面向科研机构、企业与政策制定者的战略参考。在 “人工智能 +” 写入 2025 年中国政府工作报告的背景下,本书为理解生物计算的价值提供了关键视角。尽管部分议题有待深化,但其对范式革命的洞察、对产业生态的剖析,足以使其成为该领域的必读之作。正如作者所言:“当代码开始解析生命密码,我们正站在科学史的新奇点。”
生命编码与算法革命的交汇点
全书开篇即勾勒了生物学领域的数据革命。作者希尔布什指出,传统生物学依赖实验试错的模式正在被计算生物学取代。例如,AlphaFold 通过深度学习预测蛋白质结构的突破,不仅解决了困扰学界 50 年的 “蛋白质折叠问题”,更将药物研发周期从数年缩短至数周。书中进一步分析,这种范式转变的核心在于 “数据科学方法的兴起” 与 “AI 算法的进化”—— 两者结合使得生物系统能够被建模和模拟,甚至超越实验室的物理限制。在技术细节的阐述上,作者展现了跨学科的视野。他不仅剖析了深度学习在医学影像识别、基因序列分析中的应用,还聚焦 CRISPR-Cas9 等基因编辑工具的革新。例如,AI 辅助的 mRNA 疫苗设计算法(如百度的 LinearDesign)在疫情期间加速了疫苗开发,而类似技术未来或能实现个性化药物定制。书中特别强调,科技巨头如谷歌、脸书的介入,正在改变医疗行业的权力结构 —— 数据垄断与算法优势可能重塑药物研发的竞争格局。然而,技术的 “双刃剑” 效应也被作者冷静审视。作者提醒,AI 与生物技术的结合可能加剧伦理与安全风险,例如合成生物学可能被滥用制造新型病原体,而 AI 的自主性可能脱离人类控制。他援引斯坦福大学教授李飞飞的观点,指出算法透明度的缺失可能引发对抗性攻击等新型威胁。这些讨论与书中对技术 “超级进化性” 和 “非对称性” 特征的剖析相呼应,揭示了技术浪潮下个体行为可能引发的全球性连锁反应。
出版方
中信出版集团
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