深度学习将眼睛变成健康“指示器”

眼罩图像使计算机能够预测一个人是否会立即心脏病发作。

资料来源:保罗·帕克/SPL

人们常说眼睛是心灵的窗户。但是谷歌研究人员将其视为个人健康的“指标”。这个技术巨人正在通过分析人类视网膜的照片，利用深度学习来预测一个人的血压、年龄和吸烟状况。谷歌的电脑使用血管阵列来收集线索。同时，一项初步研究表明，这些机器可以利用这些信息来预测一个人是否有患心脏病的风险。

最新的研究依赖于卷积神经网络，这是一种深度学习算法，改变了生物学家对图像的分析。科学家正在使用这种方法来发现基因组中的突变，并预测单个细胞布局的变化。谷歌的方法是新一轮深度学习应用的一部分(使图像处理更简单、更通用)，最近在预印本中有所描述。这种方法甚至可以识别被忽视的生物现象。

"以前，将机器学习应用于许多生物领域是不切实际的."加州山景城谷歌研究的工程总监菲利普·尼尔森说，“现在你可以做到了。但更令人兴奋的是，机器现在可以发现人类以前可能没有见过的东西。”

与此同时，西雅图艾伦细胞科学研究所的细胞生物学家正在使用复杂的神经网络，将光学显微镜捕捉到的灰色细胞平面图像转换成一些彩色细胞器官的三维图像。这种方法不需要给单元格着色。染色是一个需要更多时间和复杂实验室的过程，可能会破坏细胞。去年12月，一个团队公布了一项先进技术的细节。该技术可以通过仅使用一些数据(如细胞轮廓)来预测更多细胞成分的形状和位置。

“你现在看到的是，机器学习在完成与成像相关的生物任务方面正在经历前所未有的变化。”麻省理工学院-哈佛大学布罗德研究所成像平台负责人安妮·卡彭特说。2015年，她领导的跨学科团队开始使用卷积神经网络来处理细胞成像。如今，该网络可以处理大约15%的中心图像数据。卡彭特预测，这种方法将在几年内成为该中心的主要加工模式。(慢慢地)