截至2024年，全美有近700万人患有阿尔茨海默病。预计到2050年，这一数字将翻一番。这是一个令人望而生畏的前景，我们可能集体试图忽视它，希望它永远不会成真。然而，随着最聪明的人类大脑寻找解决方案，科学界有一个王牌：人工智能。
今年2月，加州大学旧金山分校（UCSF）的研究人员在《自然衰老》杂志上发表了一篇论文，详细介绍了他们利用AI帮助识别阿尔茨海默病早期预警信号的努力和成功。
UCSF的博士研究员Marina Sirota告诉《笔记本电脑杂志》：“在这项研究中，我们利用并应用AI处理临床数据，构建机器学习模型，以确定哪些患者有更高的风险发展成阿尔茨海默病。我们还探讨了预测疾病发作的临床特征，重点关注性别差异。”
他们的模型足够准确，可以在疾病发作前七年内预测阿尔茨海默病的诊断，准确率达到72%。有了这样的早期预警，医生可以提前应对症状，使阿尔茨海默病患者能够更长久、更充实地生活。
然而，研究人员的工作并未止步于此。Sirota告诉《笔记本电脑杂志》，下一步是“进一步验证和实施这些模型在独立的临床系统中，并探索MS4A6A作为阿尔茨海默病和骨质疏松症的治疗靶点”。
简而言之，现在是时候看看这项研究在现实世界临床环境中的表现如何，并探索基因MS4A6A，以寻找更好的治疗方法，同时适用于阿尔茨海默病和骨质疏松症。
这是科学界的一项巨大成就，也是技术在正确手中有效使用的绝佳例子。正如Sirota告诉《笔记本电脑杂志》的那样：“没有AI，这项研究是不可能完成的。”
2024年《笔记本电脑杂志》最大的23个人工智能时刻之一
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人工智能向善：能源、救命药物等领域的突破
大多数人想到人工智能时，首先想到的可能是ChatGPT，但这只是人工智能所能提供的冰山一角。虽然我们中的许多人用它来生成有趣的图像或总结电子邮件，但全球各地的研究人员正在利用AI进行突破性的发现，解决大问题，拯救生命。
今年，科学、技术和医学领域出现了大量由AI驱动的突破。从确保聚变能源系统的安全，到构建迄今为止最精细的人脑图像，这些进步标志着一个新时代的开始，科学发现和进步现在因AI而加速。
由UCSF和密歇根大学研究人员领导并在11月发表于《自然》杂志的一项研究表明，AI工具可以帮助外科医生在脑肿瘤手术中识别未被发现的癌组织。如果手术后留下哪怕一小部分受影响的组织，癌症脑肿瘤就可能复发，因此这种工具未来可能会对无数人的生活产生重大影响。
UCSF和密歇根大学的研究人员发现，他们的AI工具仅在3.8%的情况下错过了癌组织（相比之下，传统方法在没有AI辅助的情况下错过率为24%）。这意味着该工具可以成功识别96.2%的癌症脑组织。
谷歌今年也在脑研究中应用了AI，与哈佛大学和Lichtman实验室合作。5月，谷歌发布了一个“Neuroglancer”图像画廊，展示了人脑内部结构的惊人细节。
这些图像是在更大努力的一部分中，借助AI创建的交互式3D脑模型。像这样的研究有助于医生和研究人员更好地了解大脑的工作原理，这在技术、医学甚至心理学等领域都有助益。
医学不是唯一受益于AI研究的领域
2月，普林斯顿大学和美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室的研究团队在聚变能源研究中取得了突破，结果发表在《自然》杂志上。
该团队训练了一个AI模型，可以在聚变反应中提前300毫秒预测等离子体不稳定性。这听起来可能不多，但足以让AI做出反应并防止这些麻烦的不稳定性。
这是一个重大突破，因为它可能解决聚变能源面临的最大挑战之一。聚变反应很难控制，这就是为什么像普林斯顿团队开发的AI解决方案等技术变得如此重要。
人工智能是解开科学奥秘的关键吗？
这些突破只是2024年AI驱动研究和进步的一小部分。
随着AI开发者不断发布越来越先进的模型，其能力逐渐接近科幻小说的范畴，我们可能会看到科学和医学领域因AI而取得更多突破性进展。
我们已经见证了其中的一些好处，因为2024年也看到了AI从数据转向处理现实世界的问题。
7月，第一例完全自动化的牙科手术由AI在高级成像和机器人技术的帮助下完成。
11月，AI成为眼科突破的关键，使一位没有眼镜即法定失明的女性视力恢复到超过20/20的水平。
这些进步预示着一个更加迅速、负担得起和易于获得的医疗保健未来的到来，AI能够协助医务人员诊断和治疗患者。展望未来，2025年可能会充满类似的突破，这一切都归功于AI的采用和可用性。
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