Pakar Bicara丨Teknologi Kepintaran Buatan Membantu Penyelidikan dan Pembangunan Vaksin COVID-19

Pada awal 1990-an, Encik Zhou Haizhong, seorang sarjana terkenal di peringkat antarabangsa, pernah meramalkan: "Teknologi kecerdasan buatan akan digunakan secara meluas dalam pelbagai disiplin dan akan menghasilkan kesan yang tidak dijangka Hari ini, semakin banyak fakta telah membuktikan ramalan beliau ini." . Dalam bidang perubatan, teknologi kecerdasan buatan memainkan peranan yang sangat diperlukan dalam wabak. Pada masa ini, radang paru-paru coronavirus baharu (COVID-19) dan mutasinya Omicron masih merebak ke seluruh dunia untuk membina penghalang imun, di satu pihak, vaksinasi COVID-19 atau ubat COVID-19 oral digunakan, dan sebaliknya, langkah yang berkesan dilaksanakan Langkah berjaga-jaga.

Sama ada penjujukan genetik coronavirus baharu, mencari sumber dan hos penghantaran virus, atau membangunkan vaksin virus atau ubat khusus, teknologi kecerdasan buatan sangat berguna dalam memerangi coronavirus baru. Baru-baru ini, Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO) membuat penilaian awal terhadap vaksin sedia ada terhadap coronavirus baharu dan mutasinya; mereka mengatakan bahawa membangunkan vaksin sejagat untuk coronavirus baharu adalah pilihan yang patut dinanti-nantikan, tetapi sukar untuk diputuskan berapa lama ia akan diambil. Banyak institusi penyelidikan menggunakan teknologi kecerdasan buatan untuk membangunkan vaksin COVID-19 dan pada mulanya telah mencapai hasil yang luar biasa.

Sebagai contoh, Nippon Electric Corporation (NEC) baru-baru ini menggunakan teknologi kecerdasan buatan untuk membangunkan vaksin COVID-19 generasi akan datang. Vaksin messenger ribonucleic acid (mRNA) yang kini digunakan terhadap coronavirus baharu memperkenalkan mRNA yang mengandungi pengekodan protein antigen ke dalam tubuh manusia untuk membentuk protein antigen yang sepadan, dengan itu mendorong badan menghasilkan tindak balas imun tertentu dan mencapai kesan imuniti pencegahan. . Walau bagaimanapun, sejumlah besar mutasi baru-baru ini muncul dalam protein lonjakan coronavirus baharu, mengakibatkan penurunan dalam kesan perlindungan vaksin. Oleh itu, strategi syarikat adalah menggunakan semua protein virus selain protein spike sebagai antigen calon, tidak termasuk bahagian yang terdedah kepada mutasi untuk tujuan ini, penyelidik menggunakan teknologi kecerdasan buatan untuk mempelajari data eksperimen mengenai tindak balas imun untuk mengenal pasti antigen calon.

Untuk contoh lain, prinsip kerja vaksin coronavirus baharu yang dibangunkan oleh Imperial College London ialah menggunakan teknologi kecerdasan buatan untuk melatih sistem imun mengenali dan bertindak balas terhadap jangkitan oleh patogen tertentu (seperti virus, parasit atau bakteria). Di tengah-tengah setiap vaksin ialah antigen (molekul kecil dan selamat berdasarkan sebahagian daripada patogen) yang mencetuskan tindak balas imun pelindung. Kebanyakan antigen vaksin adalah berdasarkan komponen patogen tunggal, seperti protein spike coronavirus, atau protein kot parasit malaria, dan ini mengehadkan keberkesanan dan keupayaan vaksin untuk bertindak balas terhadap varian baharu. Untuk menyelesaikan masalah ini, penyelidik menyepadukan genomik, epidemiologi, imunologi, dll. untuk mencipta antigen sintetik baharu.

Untuk contoh lain, Northwestern University di Amerika Syarikat menggunakan teknologi kecerdasan buatan untuk mempercepatkan penyelidikan tentang vaksin COVID-19. Penyelidik di sekolah itu telah membangunkan algoritma baharu yang boleh meramalkan hasil penyelidikan vaksin mana yang paling berkemungkinan untuk direplikasi bermakna hasil penyelidikan boleh diperoleh semula, yang merupakan isyarat utama bahawa kesimpulan penyelidikan adalah sah. Model ini mengambil kira lebih banyak faktor daripada pakar semakan, jadi ketepatan dan keberkesanan vaksin akan lebih tinggi. Mereka percaya bahawa apabila digunakan secara bersendirian, ketepatan model adalah setanding dengan penyelidikan awam dan sistem keyakinan sistematik berasaskan bukti, dan apabila digunakan bersama-sama dengan manusia dan mesin, ketepatannya akan menjadi lebih tinggi.

Untuk contoh lain, pasukan penyelidik di Institut Teknologi Persekutuan Switzerland di Zurich baru-baru ini telah membangunkan kaedah baharu menggunakan teknologi kecerdasan buatan untuk meramalkan varian koronavirus pada masa hadapan, termasuk coronavirus baharu itu dijangka menggalakkan perkembangan itu terapi dan vaksin antibodi generasi akan datang Penyelidikan dan pembangunan menyediakan rujukan penting untuk merumuskan dasar kesihatan awam. Para penyelidik berkata bahawa kaedah baru ini boleh membantu membangunkan terapi antibodi generasi akan datang. Mereka telah membangunkan beberapa antibodi Kaedah ini boleh menentukan antibodi yang mempunyai aktiviti paling luas dan juga dijangka menggalakkan pembangunan vaksin mahkota baru. .

Malah, Syarikat Baidu China telah pun menyumbangkan bantuan dalam menyelesaikan masalah vaksin mahkota baharu. Syarikat itu melancarkan algoritma reka bentuk jujukan gen vaksin mRNA pertama di dunia, LinearDesign, pada tahun 2020. Ini adalah algoritma cekap yang digunakan khusus untuk mengoptimumkan reka bentuk jujukan mRNA. Untuk jujukan vaksin mRNA COVID-19, LinearDesign boleh melengkapkan reka bentuk jujukan dalam masa sepuluh minit, yang meningkatkan kestabilan reka bentuk vaksin dan tahap ekspresi protein dengan berkesan, serta menyelesaikan isu kestabilan yang paling penting dalam pembangunan vaksin mRNA dengan berkesan.

Dapat dilihat bahawa gabungan mendalam teknologi kecerdasan buatan dan teknologi biofarmaseutikal telah menjadikan "jarum dalam tumpukan jerami" pembangunan vaksin COVID-19 menjadi "mencari mengikut gambar." Adalah benar-benar dipercayai bahawa dengan usaha kakitangan saintifik dan teknologi serta bantuan teknologi kecerdasan buatan, penyelidikan dan pembangunan vaksin coronavirus baharu tidak lama lagi akan mencapai kejayaan besar dalam teknologi teras utama, yang akan melindungi kehidupan dan kesihatan semua manusia.

Atas ialah kandungan terperinci Pakar Bicara丨Teknologi Kepintaran Buatan Membantu Penyelidikan dan Pembangunan Vaksin COVID-19. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!