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從硅時(shí)代到碳時(shí)代 生命科學(xué)的未來(lái)已來(lái)

2016-7-6 09:08 來(lái)源: 中原網(wǎng) |作者: 郭磊

“碳時(shí)代”下的商業(yè)生態(tài)正在發(fā)生變化


這種“冷知識(shí)”看似深?yuàn)W枯燥,但當(dāng)我們和現(xiàn)代生活方式的發(fā)展路徑進(jìn)行對(duì)比后,就會(huì)發(fā)現(xiàn)一些有趣的巧合:在生產(chǎn)力低下,物質(zhì)貧乏的年代,人們的需求和相應(yīng)的供給都是比較單一而缺乏想象力的。小到著裝,大到汽車,幾乎全國(guó)統(tǒng)一,體現(xiàn)不出差異性和個(gè)性,正如混沌狀態(tài)一鍋各種小分子組成的“湯”,看不出什么多種未來(lái)的可能性。而在現(xiàn)在這個(gè)信息高度發(fā)達(dá),物質(zhì)供給多樣的社會(huì)條件下,商業(yè)更注重個(gè)性化的情感和審美,各種越來(lái)越個(gè)性化、精細(xì)化的要求都在被滿足。在這個(gè)進(jìn)化過(guò)程中各個(gè)商業(yè)組織都在尋求建立以自己為核心的生態(tài)圈:一個(gè)商業(yè)生態(tài)圈一般會(huì)由一家強(qiáng)大的公司或一個(gè)龐大的市場(chǎng)需求為主導(dǎo),以此為核心,尋找上下游產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)企業(yè)一起合作。同時(shí)通過(guò)各種形式的“聯(lián)姻”迅速擴(kuò)充產(chǎn)品線,共同構(gòu)建起一個(gè)強(qiáng)大的聯(lián)盟,來(lái)對(duì)抗外界沖擊,同時(shí)更好地適應(yīng)“空氣”和“土壤”,同時(shí)發(fā)展出各種小分支以及更小的分支迎合市場(chǎng)中的各種個(gè)性化需求。這個(gè)進(jìn)化過(guò)程帶來(lái)了空前繁榮的商業(yè)體系和多種多樣的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

“有機(jī)化”、“生命化”趨勢(shì)帶來(lái)了生命科學(xué)的崛起

如果從生物學(xué)和進(jìn)化的角度去觀察,就很容易理解未來(lái)時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì),必然是從機(jī)械化向生命化發(fā)展,同時(shí)以碳為核心元素的生命科學(xué)領(lǐng)域即將接棒以硅為核心元素的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域成為下一個(gè)風(fēng)口。在目前這樣的過(guò)渡時(shí)期,商業(yè)的發(fā)展必將呈現(xiàn)兩方面的特點(diǎn):原有優(yōu)勢(shì)行業(yè)(計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè))發(fā)展趨勢(shì)呈現(xiàn)“有機(jī)化”“生命化”;與生命科學(xué)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)將迅速崛起,成為引領(lǐng)時(shí)代發(fā)展的領(lǐng)域。

在計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè), “有機(jī)化”“生命化”的趨勢(shì)體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一方面越來(lái)越多的碳基材料,有機(jī)物開(kāi)始取代冷冰冰的金屬和晶元出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)中;另一方面使用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的某些思維過(guò)程和智能行為的人工智能。

在從“硅”到“碳”的過(guò)渡時(shí)代,傳統(tǒng)意義上的有機(jī)材料越來(lái)越多的出現(xiàn)在全新的應(yīng)用領(lǐng)域。1965年,英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登-摩爾(Gordon Moore)觀察到,集成電路中的元件集成度每12個(gè)月就能翻番。此外,確保每晶體管價(jià)格最低的單位芯片晶體管數(shù)量每12個(gè)月增長(zhǎng)一倍。這一現(xiàn)象經(jīng)簡(jiǎn)化總結(jié)后就被稱作“摩爾定律”:?jiǎn)挝恍酒w管數(shù)量每12個(gè)月增長(zhǎng)一倍。摩爾定律提出的預(yù)測(cè)早在很久之前就已出現(xiàn)過(guò)問(wèn)題。2014年,國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)路線圖組織決定,下一份路線圖將不再依照摩爾定律。與硅相比,碳基材料,能帶來(lái)更快的開(kāi)關(guān)速度,而功耗也較低。無(wú)論是碳納米管還是石墨烯,也在繼續(xù)被業(yè)內(nèi)研究。在許多備選材料中,二維材料“石墨烯”目前最被看好。另一個(gè)被給予厚望,可能在未來(lái)20-30年內(nèi)出現(xiàn)革命性成果的研究領(lǐng)域是生物計(jì)算機(jī)。1994年11月生物計(jì)算機(jī)概念首次提出后立即大火:基于蛋白質(zhì)的“晶體管”;計(jì)算效率遠(yuǎn)高于任何硅基計(jì)算機(jī)的細(xì)菌計(jì)算機(jī),還有更為極致的DNA計(jì)算機(jī):一支試管中可同時(shí)容納1萬(wàn)億個(gè)此類計(jì)算機(jī),運(yùn)算速度可以達(dá)到每秒10億次,1立方厘米空間可儲(chǔ)存的資料量超過(guò)1兆片CD,能耗僅相當(dāng)于普通電腦的10億分之一甚至更低。

作為高度進(jìn)化的智慧生物——人類,對(duì)自身的意識(shí)、思維的信息過(guò)程的人工模擬是人們一直嘗試探索的一個(gè)重要領(lǐng)域。今年三月中旬的五場(chǎng)韓國(guó)九段棋王李世乭對(duì)戰(zhàn)Google AI程式─AlphaGo的世紀(jì)之戰(zhàn),更引發(fā)了大眾對(duì)人工智能的普遍關(guān)注。人工智能的發(fā)展歷史是和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。從計(jì)算機(jī)被發(fā)明出來(lái)之后,人們一直研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作,模擬人的某些思維過(guò)程和智能行為?!叭酢比斯ぶ悄苋缃癫粩嗟匮该桶l(fā)展,我們時(shí)常接觸的 Siri 和 Android 設(shè)備上的語(yǔ)音助手就是最好的兩個(gè)例子?!皬?qiáng)”人工智能則暫時(shí)處于瓶頸,未來(lái)突破可能還要寄希望于多學(xué)科,特別是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科的共同發(fā)展。

除了以往優(yōu)勢(shì)行業(yè)“有機(jī)化”“生命化”的趨勢(shì),從一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的歷史時(shí)期內(nèi)預(yù)測(cè),與生命科學(xué)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)也必將迅速崛起,成為引領(lǐng)時(shí)代發(fā)展的領(lǐng)域。人類進(jìn)入21世紀(jì),環(huán)境惡化、人口老齡化,這些因素給人類帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)的同時(shí),也給生命醫(yī)藥行業(yè)帶來(lái)巨大的歷史機(jī)遇。從當(dāng)前的國(guó)情出發(fā),上一波人口紅利正在轉(zhuǎn)化為老齡化的巨大壓力,中國(guó)作為老年人口大國(guó),本身就是生命科技產(chǎn)品的巨大市場(chǎng)。加之最近二胎政策開(kāi)放,“一老一小”推動(dòng)了旺盛的需求。而現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)展還很不成熟,幾乎不存在市場(chǎng)化的規(guī)范的服務(wù)產(chǎn)品,醫(yī)療資源短缺,醫(yī)改7年,醫(yī)患關(guān)系越來(lái)越緊張,甚至成為一個(gè)影響巨大的不穩(wěn)定因素。有人說(shuō)是體制問(wèn)題,是資源投入不夠的問(wèn)題。2014年美國(guó)全社會(huì)醫(yī)療衛(wèi)生總支出占GDP16%,全球第一,但美國(guó)人對(duì)醫(yī)療政策和醫(yī)療現(xiàn)狀依然怨聲載道。

這一系列問(wèn)題的本質(zhì)原因是生命科學(xué)的研究水平,醫(yī)學(xué)技術(shù)、診療技術(shù)的發(fā)展水平和社會(huì)需求存在極大的差距。與各行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)化帶來(lái)的這波紅利不同,傳統(tǒng)行業(yè)之前是“供需兩旺,信息不暢”,而生命科學(xué)相關(guān)產(chǎn)業(yè)如果不通過(guò)基礎(chǔ)研究上取得突破,從根源上解決供給的問(wèn)題,僅僅從信息、物流、渠道上入手,還是無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求。正是意識(shí)到這一點(diǎn),美國(guó)社會(huì)從大財(cái)團(tuán)到社會(huì)基金對(duì)生命科學(xué)領(lǐng)域的投入非常大。國(guó)內(nèi)一些有遠(yuǎn)見(jiàn)的資本和機(jī)構(gòu)也在生命科學(xué)和大健康領(lǐng)域提前布局。

“登高而招,臂非加長(zhǎng)也,而見(jiàn)者遠(yuǎn);順風(fēng)而呼,聲非加疾也,而聞?wù)哒谩??!皶r(shí)來(lái)天地皆同力,運(yùn)去英雄不自由” 在這個(gè)時(shí)代想要取得成功,“順勢(shì)而為”的重要性甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)“努力+天賦”,不論如何發(fā)奮圖強(qiáng),方向錯(cuò)了,即使小成,也無(wú)法完成創(chuàng)舉。《黑天鵝》里面有個(gè)故事,火雞出生后的1000天,每一天都得到人類的喂食,因此它相信友善的人類會(huì)永遠(yuǎn)喂食它。直到感恩節(jié)之前的星期三下午,發(fā)生了一件意想不到的事情,給它喂食的那只手?jǐn)Q斷了它的脖子。未來(lái)的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中,審時(shí)度勢(shì)將成為最重要的本領(lǐng)?!暗歉叨?,臂非加長(zhǎng)也,而見(jiàn)者遠(yuǎn);順風(fēng)而呼,聲非加疾也,而聞?wù)哒谩?,“時(shí)來(lái)天地皆同力,運(yùn)去英雄不自由”。不經(jīng)意間,碳元素開(kāi)始代替硅元素主導(dǎo)整個(gè)時(shí)代,生命科學(xué)的遙遠(yuǎn)未來(lái)已經(jīng)呼嘯而至。在這個(gè)碳時(shí)代,把握碳元素的剛?cè)岵?jì),順應(yīng)生命和生命體系的靈動(dòng), 是每一個(gè)時(shí)代弄潮兒都需要思考的重要問(wèn)題。

作者簡(jiǎn)介:郭磊博士,百替生物創(chuàng)始人。曾兩度共八年在哈佛大學(xué)留學(xué)、工作,歷任訪問(wèn)學(xué)者、博士后研究員、講師。31歲即被破格評(píng)為浙江大學(xué)當(dāng)時(shí)最年輕的教授、博導(dǎo)。曾承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家級(jí)研究課題,包括國(guó)家973、自然科學(xué)基金、企業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目等。2010年底,創(chuàng)建了首家醫(yī)學(xué)科研咨詢和技術(shù)服務(wù)公司——百替生物(100BIOTECH),提出“引領(lǐng)醫(yī)學(xué)科研,提升國(guó)人健康”的企業(yè)愿景。郭磊博士總結(jié)了“醫(yī)學(xué)科研創(chuàng)新的六脈神劍”,是“科研5.0”的提出者和踐行者,“科研5.0”概念已被國(guó)內(nèi)多個(gè)著名高校的教授、講師引入研究生課堂。
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