中职《走近人工智能》（商务印书馆·2022）5.1理清思绪：关于人工智能和生物技术不能不说的那些事 同步课件(共28张PPT).pptxVIP

第五章人工智能技术应用之三——生物技术 目录二、 无处不在：改变生活的生物技术三、 关注当下：人工智能在生物技术中的应用场景四、 展望未来：人类从“智人”进化到了“神人”么？一、理清思绪：关于人工智能和生物技术不能不说的那些事 人工智能+生物技术本章知识思维导图“若没有一个真正强盛、充满生机的制造业基础，没有国家可以长期成功。”－－艾伦?穆拉利（AlanMulally,福特总裁）一、理清思绪：关于人工智能和生物技术不能不说的那些事三、关注当下：人工智能在生物技术中的应用场景四、展望未来：人类从“智人”进化到了“神人”么？二、无处不在：改变生活的生物技术 中国人民大学出版社于2019年9月出版了美国范德堡大学校长、历史学教授迈克尔?贝斯编写的《改造后代：遇见来自生物工程的生命》。书中指出，当今高速发展的生物技术如同互联网、人工智能一样深深影响着人类的生活和自身发展。基因编辑等技术的出现不仅可以改变人的能力，甚至可能会改变人的心智模式。尤其是当前发展的人工智能如果与生物技术相融合，将会为人类应对全球健康、环境、能源等难题带来新的解决方案。人们会活得更健康，寿命可能会延长至160岁。人造婴儿、改造我们的后代或许不再是梦想。 自然选择、上帝之手可能转换成权利的选择。生物技术与人工智能的结合将会如何影响我们的未来？我们能否接受这样的技术？能否接受两者融合之后改变的未来？我们该如何接受这样的未来？这是我们要共同面对和不得不面对的现实。本章将会对当今高速发展的两大技术融合将会对人类社会带来哪些改变进行一一解密。 一、理清思绪：关于人工智能和生物技术不能不说的那些事 （一）不解之缘数百年前，科学家们就一直试图制造各种具有“生命”的机器，用以代替人的四肢、五官和大脑。西班牙科学家、现代神经科学之父、诺贝尔奖得主圣地亚哥?拉蒙?卡哈尔（SantiagoRamonyCajal）在19世纪发现了神经细胞的结构，即神经元结构，并且手绘出神经元结构图（图5-2）。 （一）不解之缘受神经元启发，形成了以感知为基础的第一代人工智能。但人们发现，第一代人工智能不够灵敏，于是形成了反向传播神经网络算法（BackPropagation,BP）的第二代人工智能。后来，人们发现猫的视觉中枢里存在感受域（ReceptiveField）,通过研究猫在不同视觉刺激的情况下,其大脑对于不同区域的反映，由此形成一个新的技术——卷积神经网络（CNN）,也就是深度学习神经网络，这在解决视觉识别问题方面取得重大突破。现在，神经网络系统已经发展成为非常完备的体系。从某种意义上说，A1是建立在生命科学对脑科学的探索之上的。 （一）不解之缘事实上，大脑是人类最复杂的器官，如果我们把大脑的工作原理和工作过程研究清楚了，那么我们就可以在现有智能机器人的基础之上制造出像大脑一样聪明的机器了。2014年研究人工智能方向的北京交通大学的刘峰博士和中国科学院虚拟经济与数据科学研究中心主任石勇教授合作写了一篇《互联网，脑科学与人类的未来》的文章，展示了互联网和人脑的相似之处。图5-3显示，互联网就是一个向我们大脑一样工作的事物。随着生物科学的进步，计算机、互联网、大数据等技术的不断发展，相信我们会对大脑的认识更加深入，具有人类智慧的智能机器终会出现。 （二）探究生物技术人工智能的灵感是源于生命科学的研究，本章人工智能的应用领域之 生物技术就是生命科学研究成果的直接转化者。该技术就是以生命科学的研究为基础,结合先进的工程技术手段，按照既定的设计改造或加工生物原料，为人类生产出所需要的产品或达到某种目的。生物技术是生物科学与机械、电子、信息等工程技术相结合的学科，因此也被称为生物工程。图5-4显示了生物技术所依托的基础学科以及为人类生产的产品和所做的贡献。 （二）探究生物技术图5-5展示了现代生物技术所包含的具体技术和它们之间的关系。基因工程技术是核心技术，微生物细胞或是动物细胞通过基因改造的手段获得“工程菌”或“工程细胞株”，也可以通过基因手段改造酶或蛋白质，改变细胞内代谢対:程，如果想得到最终的产品都必须经过发酵技术以及下游分离纯化技术。随着生物技术的不断发展，它应用于医药卫生、农业、食品、环境、化工、能源等各个领域直接造福人类,而且随着基因编辑、克隆技术、干细胞治疗等技术的涌现，人类现在所面临的疑难杂症、能源短缺、环境污染等难题未来都要靠生物技术来解决。所以说21世纪是生命科学的世纪，生物技术引领第四次技术革命，其中生物技术是引领第四次工业革命的核心技术。 （三）生物技术发展历程如果你每天打开手机，关注一下科技频道，你就会发现有关生命科学、生物技术的研究报道占据半壁江山。生命科学、生物技术的研究之所以被称为科技研究的热点，与人类探究生命的秘密、追求健康长寿的梦想有关。应该说，在所有的科学技术中，生命科