人体数字化革命的实践者们:未来已经发生,只是尚未流行

本文为奇点原创文章(公众号:geekheal_com),转自奇点网www.geekheal.com。文章原标题:The revolution will be digitized


  从清晨醒来到深夜入眠,拉里·斯马尔(Larry Smarr)工作日的生活保持着良好的节奏。他的生活由一系列数字构成:每分钟40次的静息心率,130/70的血压,2%的压力水平,191磅的体重,8000步的日均运动量,15层楼梯的日均爬楼数以及8小时的睡眠。

imrs.webp斯马尔是一位天体物理学家,也是一位计算机科学家。他可能是全世界对自己各项数据测量最完整的男人。在过去接近15年的时间里,这位加利福尼亚大学的教授一直沉迷于一种他实验过的最精密的主体:自己的身体。

斯马尔的腰带上有一个无线小配件,可以实时对自己的各项指标(超过150项,比如心跳、运动量、以及自己是在静坐、站立还是躺下这样的身体状态)进行连续不断的监测记录。他每天还会记录下自己的体重等数据。另外,他每个月还会记录一次自己的血液指标和肠道菌落数据。 斯马尔将记录监测自己身体的方式比喻成人们监控并保养自己的汽车:“我们精确地知道油箱里到底还有多少油、引擎温度和行驶速度。我做的事情其实就是给自己的身体创建了一个仪表盘,让我自己可以清楚了解身体状况。”

现年66岁的斯马尔只是一个普通人,算不上什么英雄人物,但是他却利用可穿戴设备、医疗设备、头戴摄像头、传统实验室检测和自制的各类小设备“量化”着身体的各项指标。他做这一切的目的就是为了找到一种优化身心健康的方式,保证自己活得更久更健康。 掌握高新技术的远见者们创造了苹果、谷歌、微软和太阳微系统公司这样的科技巨头。这些公司引发了一场医疗健康领域的数字化革命,而利用各种设备对身体指标进行最大程度记录这种模式呈现爆炸式发展正体现了革命的一个方面。芯片、数据库和算法在过去的十几年中帮助我们实现了信息化革命。而在这些设备和技术的帮助下,新兴的亿万富翁和科技巨头现在打算对人体进行“重建、再生和重新编程”。每个人的追踪设备都能产生大量数据。将数百万人的数据整合起来之后,我们也许能发现饮食、锻炼和环境因素对疾病产生的影响。身体活动模式数据可以被用来追踪个人的心脏健康。我们是否还可以利用这些数据支持决策,判断应该在哪里建造公共公园和如何提升公民的出行便利性?追踪设备能否发现癌症高发地或者受污染的河道?比如在路易斯维尔,人们就在一个试点项目中利用配置特殊传感器的吸入器来探查城市内哮喘病高发区域。

imrs.webp (1)维诺德·科斯拉(


Vinod Khosla是Sun公司联合创始人,也是多家移动健康创业公司的投资人。他表示:“复杂精致的可穿戴设备可以连续不断记录各种数据,从压力水平到情绪状态,数据可谓一应俱全。随着这类设备不断完善,我们可以开始对有关联的数据进行交叉分析,从而了解我们生活如何有意无意地影响到了其他人。”

数据是实现自我发现的关键,这不是一个全新的理念。早在200多年前,本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin)就在日记中跟踪记录13种个人美德从而培养自己的品德发展。而现在,廉价技术和大量过剩的应用程序无处不在,这让越来越多美国人能够前所未有的记录下自己每一分钟的生活。 詹姆斯·诺里斯(James Norris)是奥克兰一位30多岁的创业者。在过去的15年里,他一直追踪、绘制并分析自己的诸多“第一次”–从第一次接吻到第一次在Mall看到烟火。

劳里·弗里克(Laurie Frick)是奥斯汀一位59岁的艺术家,她将自己的睡眠和运动记录用激光切割的纸和木头表现出来,呈现一幅多彩的画面。 尼古拉斯·费尔顿(Nicholas Felton)是布鲁克林一位37岁的数据科学家,他每年都将自己发出的所有推文、Facebook状态、邮件和短信打印出版。目前,全世界共有30300人在推特上关注着他的日常生活。

更极端的是一些叫做“生活记录器”的人。他们全天候佩戴着摄像头,记录下每一个新想法,以严格的细节记录着所有日常活动。他们的目标是创建大量信息,从而帮助自己扩展记忆,力争记住人生中每一个细节。

今年三月份的照片显示,连奥巴马总统都在左手腕上佩戴了新款的Fitbit Surge。这个设备能监控心率、睡眠和地理位置。 人们有完整记录生活的爱好,而科技公司则急切的用行动回应了人们的需求。他们研发了各类设备,帮助我们收集更多数据。在这些巨头公司眼中,追踪设备所产生的数据才是真正的财富。 imrs.webp (2)

2015年CES大会上展出了很多新的小发明,其中包括可以测量营养摄入量的奶瓶,测量你跳了多高的带子以及连接烟雾探测器的“智能”衣服。谷歌正在研发一款智能隐形眼镜,这款设备可以从眼泪中持续监测人体血糖水平。Apple Watch内置了心率传感器,能够记录下用户的运动量和身体活动状态。苹果也提交了专利申请,试图利用自己的耳机测量人体血氧水平和温度。

在不久的将来,科技公司希望研发新的追踪设备从而在人体内部对各项指标进行测量。比如,有的公司希望利用可被血液吸收或者在血液中流动的芯片完成这一任务。 一些医生、学者和伦理学家对利用追踪设备记录生活这件事持批评态度,他们认为这体现了科技时代人们的自恋症。有的人对健康数据精确度以及隐私性提出质疑,认为数据的所有权归属和如何使用数据这样的问题还存在争议。还有人担心追踪设备的增多可能意味着政府将能在更广范的范围里对人民进行监控,就好像现在移动电话供应商和国土安全局利用手机对人民进行监控一样。

批评家们的职责不是无端生事。2011年,部分Fitbit用户的运动传感器记录下了他们的性生活(其中的信息包含了持续时间和对其性生活的评价),并在用户不知情的情况下将这些信息进行了公然分享。

批评人士还担心人们可以利用可穿戴设备记录的数据查看每个人的信息,从而在司法活动中提供证据 。三年前,旧金山的骑行者撞死了一位71岁的步行者。检方从骑行者的Strava设备(内置GPS的运动追踪设备)中调取了数据,证明他当时超速行驶,而且事故发生前还无视了几个停车标志。最近一家卡尔加里的律师事务所试图利用Fitbit数据作为证据,证明其客户在车祸中受到了伤害。 我们还在研发更精密和复杂的设备,比如能分析双向情感障碍者声音以预测狂躁发作的智能手机应用、可注射和植入人体的血液检测设备等。这些设备给我们提供了医学上的便利,但是也带来了更大的风险。

德斯·斯宾塞(Des Spence)是英国的一位全科医生,他认为不必要的监控会创造难以置信的焦虑,这些“与健康相关的”追踪设备其实是不健康的。他说“健康和健身成为新的社会热点,这催生了新的一代人——患有‘疑病症’的一代。” 黛博拉·埃斯特林(Deborah Estrin)是康奈尔大学计算机科学和公共健康专业的教授,她表示:“收集数据很简单,可是想要充分利用数据就没这么容易了。”对于那些从事大量体育运动的人和有患上心脏病风险的人而言,持续监控心率可能很有帮助。不过埃斯特林也说:“但是对于普通人而言,监控心率到底有多重要就不好说了。” 埃斯特林和其他专家认为,人类能在没有类似技术的情况下存活了大约13万年,因为人体已经存在了很多天然的警报系统。每一个在深夜被孩子哭声吵醒的妈妈都知道,想要判断孩子是否发烧有一个快捷免费且极其精准的办法:摸摸孩子的额头。

· 社交分享

三年前,普通人几乎不可能用追踪设备定期了解自己的身体状态。然而现在,类似Fitbit Surge、Misfit Shine和Jawbone UP这样配置生物传感器的可穿戴技术蜂拥而至。它们利用微型化的计算机组件和无处不在的智能手机创造了新的产业。据瑞士信贷集团估计,该产业的销售额将在2018年达到500亿美元。高德纳咨询公司预测,今年出货的可穿戴设备总数将达到6810万台。越来越多类似于贝茨学院和IBM这样的雇主在大量购买可穿戴设备,并将其作为福利发放给自己的员工。尼尔森公司去年的调研表明,在所有了解可穿戴技术能够跟踪并监控自己身体医疗状况的人中,61%的人选择了使用健身手环。

可穿戴技术天生就带有社交属性。此前,用户愿意分享自己旅行和生活中的照片。而现在,很多用户选择与朋友、家人甚至同事分享身体数据。 31岁的哈雷·特科(Halle Tecco)是Rock Health的联合创始人之一。他说:“每次我与父母交流时,他们总是像有妄想症一样担心自己的健康数据被人窃取。但是我不担心这个问题。”特科的创业孵化公司位于旧金山,他们对很多下一代可穿戴设备和监控设备进行了投资。这其中包括能够利用智能手机摄像头分析眼球移动进而评估用户患上老年痴呆症风险的软件,还有处于检测阶段的分析皮肤反应以治疗创伤后应激障碍(PTSD)的腕带。

26岁的莫莉·麦克道尔(Mollie McDowell)是Rock Health的市场经理。她公开在网上表示自己多年来饱受右臀部疼痛之苦,也尝试利用多款iPhone应用来发现病因并记录自己的情绪和生理周期。“我认为这些应用能让你了解很多关于自己的事情。通过使用这些技术,我发现自己缺乏维生素D。” 丹尼尔·盖丁伯格(Daniel Gartenberg)是Quantified Self互助会的组织者,他自己编写了一些帮助记录睡眠的应用,并将与社会公众共享。他说:“我有轻度失眠症,但现在已经治好了。” 这种开放式的心态和坦诚使得越来越多公民和科学家愿意分享信息。据皮尤研究中心的调查显示,75%使用健康追踪设备的人愿意与其他人分享数据和记录。 今年三月,苹果发布了ResearchKit。这款软件使得人们可以通过多款应用与研究心脏病、哮喘、糖尿病、乳腺癌和帕金森病的研究人员分享健康信息。在其发布仅仅5天时间内,全球就有超过4.1万人自愿分享了数据。 下一代生物追踪设备可能更具有“倾略性”。随着这种趋势成为常态,我们不知道年轻一代乐于分享自己健康数据的开放心态是否还会延续下去。

MIT数据科学家创建的Ginger.io公司研发了一款应用,能够在用户处于低潮期(具有患上抑郁症或狂躁症的可能)时向医疗服务提供者发出警报。他们对病人每天移动的距离和每天与多少人交谈这样数据进行分析,从而在合适的时候为其提供心理咨询和其他介入干涉服务。

硅谷的Proteus Digital Health研发了一款原型设备——一种只有沙粒大小的可吸收芯片,能够被嵌入药片内。当患者服下药片后,芯片会向中心服务器发送信号。患者本人、伴侣或者医生能在手机和电脑上登陆服务器,查看芯片提供的具体数据。

谷歌的研究秘密实验室Google X正在研发一款能在血液中流动的纳米级颗粒设备。这个颗粒可以随血液在人体内循环,也可以附着在特定类型的细胞(比如癌症细胞)或者动脉血小板破裂引发心脏病、中风之前分泌的酶上。如果颗粒设备发现了问题细胞或者酶,它就会向人体外佩戴的设备发送信号,而这个设备会将警告信息及时传递给患者或者医生。

可穿戴设备创新的发展速度非常快,已经超越了科学和法律对其设定的框架。FDA在今年一月宣布将对具有“侵略性”的监控设备进行监管,不过对于可穿戴设备的监管力度就要小很多。 根据FDA的草案版指导文件,涉及医疗设备领域健康产品的预期用途如果与特定疾病有关,或者能显示涉及用户安全的内在风险,那么该设备必须在经过FDA严苛的审批才能上市。而这一过程需要花费制造商大量的经费。这样一来,很多类似Fitbits这样“低风险类一般健康”设备就无需通过众多联邦食品和药物安全法规的审查。

当然,这些设备依旧要受到美国消费品安全委员会的监督。该委员会有权以产品可能对消费者造成受伤或死亡的不合理风险为理由,要求厂商召回产品。2014年时成千上万的消费者投诉Fitbit手环存在皮肤刺激的问题,因此该委员会与Fitbit公司一同召回了大约100万台受影响的设备。 健康追踪监控设备究竟是如何保护并分享其产生数据?这始终是一个谜。

HIPAA中的联邦病人隐私法规并不能保护大部分追踪类设备所产生的信息。除非医生利用这些信息对病人进行治疗,否则帮助病人追踪监控个人信息的公司无需像医生办公室或者医院一样承担保护病人数据机密性、安全性和使用通知的义务。这意味着理论上数据有可能被出售给市场营销公司,也有可能以较少的约束而成为法律诉讼中的证据。最终,这些人们的健康信息将成为科技巨头们价值百亿的财富。他们不会轻易免费公开数据,也不会向公费资助的研究人员公开数据。

· 生命中的数据

拉里·斯马尔从2000年搬到加州后开始记录生命中数据。他回忆说:“我在伊利诺伊州肥胖症流行的核心地带生活了28年,因此长得很胖而且不爱运动。当我搬到加州之后,我感觉如果我不坚持运动并记录生命中的数据,他们好像会把我赶走并让我搬回去一样。” 斯马尔来加州是要在加州大学一个价值4000万美元的多学科研究机构担任主任。这个研究机构叫做West Coast,与MIT著名的Media Lab齐名。West Coast由科学家、艺术家和技术人员组成,旨在快速推动技术创新的原型设备发展,并在现实世界里对其进行测试。

受到研究机构多学科哲学的熏陶,斯马尔决定用科学家的方式研究自己的身体。虽然他此前没有医学、营养学和生物化学领域的研究经验,但他依旧努力学习这些知识。他表示自己阅读了600多分关于监控和健康方面的文献。 通过测量各种数据,斯马尔改变了生活方式:22点之后不喝咖啡,因为他测试过咖啡对自己身体影响的持续时间;40分钟椭圆机健身,因为这能帮助他达到最佳心率;每几个月服用新的维他命添加剂,因为他的血液检测告诉他身体需要补充营养。他说:“我们处于一个探索人体组织的时代,而这种契机是百年不遇的。正如科幻小说作家威廉·吉布森所说,未来已经发生,只是尚未流行。” 斯马尔经常说,健康追踪监控设备和检测帮助人们承担起照顾自己健康的责任。越来越多针对身体行为的医学研究发现,记录饮食、活动和体重的病人比不这样做的病人能收获更好的治疗效果。这表明可穿戴监控设备提供的反馈能强化人们对于自身健康的责任感。“美国人习惯了对自己的身体为所欲为。他们相信无论如何折腾,医生总是能治好疾病。我们要改变这种心态。”斯马尔说。 可是,很少有人愿意像斯马尔那样详细的记录着生命。

2009年时,斯马尔的血液检测他分泌了过多的c反应蛋白。这种血浆中的物质表明他有可能患有炎症。斯马尔带着结果去看医生,认为一定是身体出了问题。可是医生问他感觉如何时,他也觉得自己没什么问题。于是医生哈哈大笑,让他安心回家去。“那时候我认识到,医学和科学之间存在断裂。我觉得我应该深入挖掘分析自己的健康数据。” 他发现自己此前忽视了一些小的细节:眼睛有短暂出现过模糊和刺痛感、关节炎症状明显、胃部肿胀。这些问题持续发生,并没有消退。于是从2011年开始,他连续数月收集了粪便样本以观察自己的生物数据。人体内90%的细胞由其他有机体组成,因此保证人体“微生物学”健康的概念近几年开始流行起来。斯马尔想看看自己体内到底有些什么微生物。他说:“人体就是一个生态系统,所有微生物的健康与否最终决定了你的健康程度。” 观察了所有数据之后,斯马尔突然灵机一动:原来自己得了克罗恩病(一种炎症性肠病)。

去年,斯马尔为自己的自我探索工作进一步投资。他做了下腹部MRI检查,并利用3D打印机创建了自己结肠的模型。但这并没有让他有新的发现。 斯马尔将自己身体情况以表格形式展现出来。表格中以彩色矩形的方式展示了150种过去十年中他身体关键指标。大部分矩形是绿色的,这代表身体指标正常健康。部分矩形呈现黄色,这代表指标超标,但是在健康范围10倍大小的范围内。还有些矩形是红色,这代表指标超过健康范围10-100倍。

根据这份依据斯马尔情况定制的“未来病人”项目所展现的数据,他的身体仍旧因为某些原因而被疾病攻击着。

斯马尔知道自己患病已经三年了,可是即便他坐拥千万数据也找不出治疗方案。“人们高估了知识的力量。”他无奈的表示。

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