发布时间:2018-10-09 16:47 原文链接: 准确预测身高?这种机器学习算法能做到

  美国密歇根州立大学的研究人员近日开发出一种先进的算法,能够根据个人基因组来预测他们的身高、骨密度,甚至是教育水平。这项成果于近日发表在《Genetics》杂志十月刊上。

  这项研究的负责人、密歇根州立大学的Stephen Hsu博士表示这仅仅是开始。“尽管我们现在验证了这一工具的这三个结果,但我们可以应用这种方法来预测与健康风险相关的其他复杂性状,比如心脏病、糖尿病和乳腺癌。”

  未来,这一工具还有望评估人们患上严重疾病的风险,如心脏病和癌症。它有望大大推进精准医疗的实施,让医生能够尽早干预患者护理,预防或延缓疾病。

  这项研究利用机器学习来分析近50万名英国人的完整基因组。在验证测试中,计算机准确预测了每个人的身高,误差在一英寸。虽然骨密度和教育水平的预测并不太精确,但它们足以识别出那些患有骨质疏松症的个体,以及在学校中艰难度日的个体。

  传统的基因检测通常会寻找一个人的基因或染色体上的特定变化,这些变化可能表明乳腺癌等疾病的风险更高。新的模型考虑了许多基因组差异,并根据成千上万的变异建立了一个预测工具。

  Hsu及其团队将这种算法应用在英国生物样本库(UK Biobank)的数据上,评估每个参与者的DNA并指导计算机消除这些明显的差异。“这种算法查看每个人的遗传组成和身高。计算机通过每个人来学习,最终生成了能够准确预测身高的工具,”Hsu说。

  Hsu的团队将继续改进算法,同时利用更大、更多样化的数据集。这样将进一步验证这些技术,并继续绘制出重要性状和疾病风险的遗传结构。他补充说,凭借更强大的计算能力和更低的DNA测序成本,如今人们现在距离这种功能的实现更近了。

  “我们的团队认为,这是医学的未来,”他说。“对于患者来说,基因组检测可以像口腔拭子一样简单。一旦我们计算出遗传疾病的预测因子,早期干预可以节省数十亿美元的治疗费用,更重要的是,挽救患者的生命。”


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