人工智慧推動「電腦嗅覺」用於昆蟲控制

機器嗅覺新創公司Osmo於2023年1月成立，獲得Lux Capital和Google Ventures領投的 6,000萬美元A輪資金。 Osmo將機器學習、資料科學、心理物理學、嗅覺神經科學、電機工程和化學融合在一種多學科的氣味數位化方法中。

Osmo的工作是基於Google研究所團隊驗證的機器嗅覺研究，其中包括2019年的一項研究，利用圖形神經網路預測分子的氣味。該公司已經開始在香料市場上試水，旨在創造新一代更好、更安全、更環保的香料分子。隨著時間的推移，Osmo希望在公共衛生和農業等領域取得更大的成就

最近，Osmo宣布收到了比爾和梅琳達蓋茲基金會的350萬美元撥款，用於推進該公司的人工智慧氣味平台，以發現和生產能夠擊退、吸引或摧毀攜帶疾病的昆蟲的化合物，從而改善動物和人類的健康。這筆資金是蓋茲基金會對Osmo在2023年1月成立時所進行的500萬美元股權投資的補充

世界衛生組織（WHO）估計，每年全球蚊子等攜帶疾病的昆蟲造成數百萬人死亡。由於昆蟲在很大程度上依賴嗅覺來導航和定位潛在目標，氣味成為引導攜帶疾病的昆蟲遠離人類的最直接方法。研發具有特定氣味的化合物，可以有效地擊退或阻止昆蟲，從而破壞人類宿主對它們的吸引力，最大程度地減少疾病傳播，提供一種有針對性、有效的昆蟲控制方法

Osmo執行長Alex Wiltschko表示：「透過使用新的氣味分子，我們可以更有效地引導攜帶疾病的昆蟲遠離人類接觸，從而有可能挽救數百萬人的生命。」“在數十億個潛在分子的廣闊空間中，只有幾千個被篩選出來，並且具備這種能力。在蓋茲基金會的慷慨支持下，我們正在利用我們的人工智慧氣味平台對這一廣闊的化學空間進行分析，並發現能夠改變昆蟲行為以預防疾病的新型製劑，這些製劑對人類和動物的健康都是有效、安全和負擔得起的。」

這筆撥款是在該基金會之前資助的一項概念驗證試點之後獲得的，並於2022年底作為研究論文發表。在試點中，研究團隊在歷史上迄今為止最大的驅蚊資料集上訓練了一個最先進的計算模型。該團隊在約400種不同化學性質的排斥分子上對該模型進行了實驗評估，確定了八種比廣泛使用的避蚊胺（DEET）和派卡瑞丁（Picaridin）更具有排斥性的分子。

在目前專案中，Osmo將以概念驗證試點為基礎，主要目標是：

透過納入更多的數據和更多化合物的更多測試，將先前的研究擴大至少十倍。

利用機器學習技術，我們可以發現那些具有前景的、新穎、便宜且多樣化的化學候選分子

我們需要開發預測模型，以將與候選分子相關的現實世界約束條件納入考慮，包括成本、空間範圍、生物降解性、毒性和人類氣味感知

我們需要合成、測試和優化新型候選驅避劑，以便進行人體試驗和生態影響評估

我們可以利用這個驅蚊劑模型來證明機器學習在發現新型蚊子引誘劑方面的有效性，這種引誘劑將會比現有的引誘劑更優越

Osmo的昆蟲控制平台設計大量採用了最新的機器學習和生成式人工智慧技術，這使得系統能夠在短短幾秒鐘內評估數十億個分子的潛在有效性和安全性

」波士頓大學生物系助理教授梅格楊說：「新的機器學習方法對於加速發現和設計改善的驅蚊劑和引誘劑具有重要的潛力。 」「Osmo的模型展現出了巨大的前景，我對未來幾年團隊的進展充滿期待。 」

Osmo的昆蟲控制工作是該公司使命的一部分，目的是透過讓電腦擁有嗅覺來改善人類生活的健康和福祉。該任務的核心是由Osmo團隊構建的“氣味圖譜”，用於預測分子的結構和氣味

Wiltschko說：「Osmo揭示了昆蟲和人類嗅覺之間令人驚訝的聯繫，我們的氣味圖譜預測了分子對人類和昆蟲的嗅覺影響。」「我們的嗅覺數位化使命將有許多潛在的途徑來讓世界變得更健康、更快樂。相信所有人都對使用我們的圖譜設計全新的分子來阻止蟲媒疾病的傳播感到特別興奮。」

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