微軟正在大力推動(dòng)人工智能在生物科技領(lǐng)域中的應(yīng)用

在新冠肺炎疫情全球暴發(fā)的背景下，一些科技巨頭正在利用大數(shù)據(jù)分析能力，幫助研究人們更好地了解疾病的致病機(jī)制，促進(jìn)新藥研發(fā)。

微軟日前宣布與合作伙伴自適應(yīng)生物技術(shù)公司(Adaptive Biotechnologies)研究人類(lèi)免疫系統(tǒng)是如何對(duì)新型冠狀病毒做出反應(yīng)的。他們希望對(duì)一些不合常理的現(xiàn)象做出解釋?zhuān)热鐬槭裁从行┤说牟∏闀?huì)如此嚴(yán)重，而有些人卻沒(méi)有癥狀。

AdapTIve表示，從下個(gè)月起，它將通過(guò)收集已被確診或已康復(fù)的新冠患者的血液樣本，啟動(dòng)一項(xiàng)實(shí)質(zhì)的臨床研究。公司將使用基因檢測(cè)巨頭因美納(Illumina)提供的DNA測(cè)序儀，對(duì)人體免疫細(xì)胞受體進(jìn)行基因測(cè)序。所有收集到的關(guān)于免疫應(yīng)答信號(hào)的數(shù)據(jù)將被上傳到一個(gè)開(kāi)放的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)門(mén)戶(hù)供研究人員使用。

“到目前為止，我們看到大多數(shù)的研究都集中在病毒的生物學(xué)特性上。”AdapTIve首席執(zhí)行官查德·羅賓斯(Chad Robins)表示，“現(xiàn)在我們?cè)黾恿艘粋€(gè)新的維度，那就是免疫反應(yīng)。”

免疫學(xué)使用的基因測(cè)序和分子測(cè)序有很大不同，目前針對(duì)新冠病毒的核酸檢測(cè)(PCR)屬于分子測(cè)序的方法。“二代基因測(cè)序很強(qiáng)的一個(gè)能力就是它能夠發(fā)現(xiàn)未知的病毒，這是跟現(xiàn)在的PCR的方法最大的不同?！币蛎兰{大中華區(qū)總經(jīng)理李慶對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示，“分子測(cè)序只能去檢測(cè)已知的病毒，但是基因測(cè)序可以發(fā)現(xiàn)很多未知的病毒和未知的一些病原體，并且現(xiàn)在的檢測(cè)效率大幅提升了。”

AdapTIve是一家利用免疫系統(tǒng)遺傳學(xué)的方法為生命科學(xué)研究和藥物開(kāi)發(fā)尋求解決方案的生物科技公司，總部位于西雅圖。AdapTIve通過(guò)解碼個(gè)體患者的免疫系統(tǒng)遺傳密碼，幫助開(kāi)發(fā)個(gè)性化的診斷和治療方法。在剛剛過(guò)去的全球股市遭遇的最慘淡的一周里， Adaptive股價(jià)逆勢(shì)大漲超過(guò)16%。

微軟與Adaptive兩家公司首次合作是在2017年，微軟向這家生物技術(shù)初創(chuàng)公司投資了4500萬(wàn)美元。以Adaptive目前每股30美元的價(jià)格，微軟當(dāng)年的投資已經(jīng)翻了三倍，現(xiàn)在價(jià)值約1.35億美元。

通過(guò)創(chuàng)建通用血液檢測(cè)，醫(yī)生能夠讀取人體的免疫系統(tǒng)正在抵抗哪些疾病。Adaptive更長(zhǎng)期的目標(biāo)是建立一個(gè)人類(lèi)免疫系統(tǒng)對(duì)疾病反應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并最終開(kāi)發(fā)出一種“免疫檢查”，讓患者每年檢查一到兩次傳染性疾病、癌癥和自身免疫問(wèn)題。但這項(xiàng)研究可能需要長(zhǎng)達(dá)十年的時(shí)間。

近年來(lái)微軟大力推動(dòng)人工智能在生物科技領(lǐng)域的應(yīng)用。2019年微軟宣布利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)解碼人體免疫系統(tǒng)。微軟還擴(kuò)張了抗原地圖項(xiàng)目(Antigen Map Project)的全球合作伙伴關(guān)系，邀請(qǐng)世界各地的研究人員、生物銀行和患者團(tuán)體加入到該項(xiàng)目中來(lái)。

在與Adaptive的最新針對(duì)新冠人體免疫反應(yīng)研究的合作中，微軟將提供云計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)。微軟研究主管彼得·李(Peter Lee)說(shuō)，這兩家公司幾年來(lái)一直在合作，利用血液檢測(cè)技術(shù)能把所有的T細(xì)胞受體和它們要攻擊的抗原連接起來(lái)，以便更好地了解人類(lèi)免疫系統(tǒng)。

科學(xué)家們?nèi)绱岁P(guān)注新冠免疫反應(yīng)的一個(gè)重要原因是，人類(lèi)還沒(méi)有對(duì)它產(chǎn)生任何自然免疫力。科學(xué)家也不明白為什么有些人會(huì)出現(xiàn)輕微的感冒癥狀，而另一些人會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的免疫系統(tǒng)反應(yīng)，這種反應(yīng)比病毒本身造成的傷害更大，并需要進(jìn)行重癥監(jiān)護(hù)治療。

目前仍然沒(méi)有針對(duì)新冠肺炎有特異性效果的藥物，另一些科研團(tuán)隊(duì)正在積極尋求藥物的開(kāi)發(fā)。

IBM的超級(jí)計(jì)算機(jī)“頂點(diǎn)”(Summit)已經(jīng)在幾天內(nèi)為研究人員模擬了8000多種藥物的化合物，如果使用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)可能要耗費(fèi)數(shù)月時(shí)間。通過(guò)將這些化合物與病毒刺突結(jié)合、對(duì)可能影響感染過(guò)程的因素進(jìn)行建模，“頂點(diǎn)”已經(jīng)識(shí)別出77種小分子化合物，其中一些具有削弱病毒蛋白宿主細(xì)胞結(jié)合的潛力。

田納西大學(xué)/美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室分子生物物理學(xué)中心主任、新冠研究項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人杰瑞米·史密斯(Jeremy Smith)表示：“得出模擬結(jié)果并不意味著我們已經(jīng)找到治療新冠肺炎的方法。但是我們希望計(jì)算結(jié)果能夠?yàn)閷?lái)的研究提供參考，并為實(shí)驗(yàn)人員提供一個(gè)框架，用于進(jìn)一步研究該等化合物?！?br />