Fisher项目团队的成员、英国剑桥皇家社会大学研究员Ben Hall说: “我使用BMA研究癌症,了解癌症的形成过程,以及正在进行的通信。”Hall说,BMA有很多用途,包括如何及早检测癌症并了解如何更好地治疗癌症,通过建模找出哪些药品最有效以及癌症在什么时候会产生抗药性。 下面是BMA可能发挥作用的一种方式:假设一名患者得了一种罕见并且致命的脑癌。使用BMA,医生可以把有关该患者的所有生物信息输入该系统。然后,他们可以使用该系统进行各种实验,例如对比癌症患者与健康人的信息,或模拟患者的身体对各种治疗方法的反应。使用笔和纸,甚至简单的计算机程序进行这种计算是不可能的,因为人体中互相配合的数百万分子、蛋白质和基因存在太多的变量。为了开发Fisher预想的这种解决方案,研究人员需要开发强大的计算模型,能够建立这些极为复杂的模型,并运行所有可能的解决方案以寻找异常情况。 由于能够使用计算机而不是纸和笔或试管和烧杯进行这些实验,研究人员可以快速地测试多得多的可能性。这反过来更好地了解癌症如何发展、演进以及与身体其它部分互动。Jonathan Dry是制药公司AstraZeneca的首席科学家,他的团队与Fisher的团队合作。他表示:“我认为这会加快研究,因为我们能够检验比在实验室中多得多的可能性。”Dry说,由于过去检验任何假设都极为困难,研究人员不得不专注于自己偏好的假设,猜测什么可能最有潜力。BMA等系统让他们可以尝试所有想法,使得他们更有可能找到正确的方法——并且更有可能找到“黑马式”的方法。Dry认为,如果每一个假设都来被检验,放在过去这是不可能的。而有了这些模型使得研究人员可以检验所有可能性,从而能找出更为科学的治疗方案。 改进和个性化癌症治疗 微软和AstraZeneca一直在使用BMA来更好地了解药品在白血病患者体内的相互作用和抗药性。借助BMA,两个研究团队能够更好地了解不同的患者为什么对特定治疗方法有着不同的反应。Dry说,BMA对于更加个性化的癌症治疗或精准医疗来说有着巨大的潜力。研究人员希望BMA这样的系统最终可以让研究人员和肿瘤医生详细了解具体的癌症病情,在检验时纳入可能影响治疗的其他因素,例如患者是否有其它疾病以及患者吃的其它药是否会与治疗癌症的药产生反应。“这真正正视了每个患者都是不同的,可能存在很大的不同这一现实”,Dry表示。
对于生物学家来说有用的计算机系统 Fisher认为,BMA这样的系统有望革命性地改变人们对癌症的看法,但只有生物学家愿意使用它们才能取得成功。经常使用BMA工作的设计师David Benque说,该系统在开发时就考虑到尽可能让生物学家感到熟悉并且可以理解。Benque多年来一直在使用生物学家可以理解的语言来开发工具,在视觉上模拟科学家在实验室中可能用到的东西。在Fisher看来,这样的系统迫切需要方便生物学家的使用。否则,就不会在治疗癌症方面实现突破。她说:“每个人都意识到癌症研究中需要计算能力。了解到这一点是一件事,说服医生实际使用这些工具又是另外一件事。” 登月计划:像计算机编程一样对细胞进行编程
如果你是开发新软件的开发者,你很可能会按照计算机科学家所说的原则性方法编写代码:使用一种编程语言和其它正式流程,开发一个遵循计算规则的系统。微软英国剑桥研究院生物计算研究组的科学家Neil Dalchau希望在生物学领域做同样的事情。他所在的团队正试图在细胞内而非芯片上进行计算。他说:“如果你能使用生物系统进行计算,你就可以把传统计算中学到的知识运用于医疗或生物技术应用。”这种计算方法的终极目标是:像计算机编程一样进行生物编程。这种突破有望带来各种可能性,从治疗疾病到为世界供应更充足的农作物。 (责任编辑:本港台直播) |