在新冠疫苗竞赛中,人工智能能做什么?
日期:2021-01-11 09:29:58  发布人:小编  浏览量:

 在新冠疫苗竞赛中,人工智能能做什么?(图1)

  在今年3月,距离首次发现新的冠状肺炎流行不到三个月,针对这种病毒的疫苗已开始在人体中进行测试。 如果一年前,这项成就可能会震惊生物医学研究人员。 其中许多疫苗都是借助人工智能(AI)开发的。  •这一壮举是200多年来免疫史上一个有希望且重要的转折点。 这种经验可能会完全改变疫苗的生产方式,并可能在未来的流行病中挽救无数的生命。  •根据世界卫生组织(WHO)的统计,截至2020年9月初,总共有34种候选疫苗正在人类身上进行测试,另外145种候选疫苗正在进行动物测试或实验室测试。 世界卫生组织有一个不断更新的全球清单。 不到一年以前,没有人听说过这种新的冠状病毒(名为SARS-CoV-2,其引起的呼吸道疾病称为COVID-19)。 这些数字是惊人的。 开发疫苗通常需要多年甚至数十年的时间。 迄今为止,腮腺炎疫苗一直保持最快的研发记录。 从样品收集到产品发布大约用了4年时间。


  毫无疑问,研究正在迅速进行。 在世界上大多数人口都获得高效疫苗之前,我们的社会和经济可能不会恢复正常。 现在,寻找疫苗是一项艰巨的任务,涉及全球数百个实验室的数千名研究人员,花费数十亿美元。 它的规模,雄心和强度不亚于登月。 主要实验室正在进行至少八种不同类型的疫苗研究。 这些疫苗包括基于灭活病毒的传统疫苗; 使用遗传物质的新型和更具实验性的疫苗,称为DNA疫苗和RNA疫苗; 以及基于特殊蛋白质或其他生物制剂的其他疫苗。 在紧要关头,不仅人们的生活,而且是全球疫苗市场的一部分,在COVID-19出现之前,全球疫苗市场的价值高达350亿美元。 政府,慈善机构和制药公司一直在进行相应的投资。  2020年7月,美国政府同意向制药巨头辉瑞公司和德国生物技术公司BioNTech支付近20亿美元,以在相关疫苗推出时购买1亿剂疫苗。 世界各地的其他主要疫苗计划也涉及10位数的资金。 机器学习系统和计算分析在疫苗研究中发挥了重要作用。 这些工具可帮助研究人员了解病毒及其结构,并预测病毒的哪些成分会触发免疫反应,这是疫苗设计的关键步骤。 它们可以帮助科学家选择潜在疫苗的成分并了解实验数据。 它还可以帮助科学家随着时间的推移跟踪病毒的基因突变。 这些信息将决定未来各种疫苗的价值。


  “人工智能是强大的催化剂。” 约翰·霍普金斯大学惠廷工程学院的教授,机器学习和医疗保健实验室负责人Suchi Saria说。 她解释说,在人工智能的帮助下,科学家“可以将来自多个实验的数据与现实世界的数据相结合,以得出见解。” 她补充说,这些数据集通常是如此混乱和具有挑战性,以至于科学家甚至都没有尝试过这种类型的分析。 随着人工智能工具变得越来越强大,研究人员期望有一天,计算方法可以帮助科学家解决最困难的疫苗挑战,例如找到有效的HIV疫苗或开发有效期超过一年的流感疫苗。 尽管我们对新的计算技术感到兴奋,但有一个警告出现:人工智能无法替代或加速疫苗开发过程中最关键和最耗时的工作。 动物和人类试验必须通过纯粹的人类工作来进行,这需要成千上万的科学家,医护人员和参与者实时记录其疫苗接种经验。  Distributed Bio及其子公司Centivax的创始合伙人Jacob Glanville正在使用计算生物工程技术开发用于流感,HIV和其他病原体的疫苗,他说:“计算可以帮助您最大程度地提高成功的机会。 卷起袖子,然后在实验室里做。” 然而,在寻找新的冠状病毒疫苗方面,人工智能比以往任何时候都做得更多,它只是正在革新疫苗开发的一大套计算机工具的一部分,也许很少有人会考虑下一次大流行,但是研究人员已经 开始了解这些工具在下一次将如何发挥更大作用。

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