人工智能技术助力新冠疫情研究

作为一门高新技术,人工智能(AI)在医疗健康领域,尤其在这次新冠肺炎(COVID-19)的疫情中身手不凡,发挥着非常重要的防疫抗疫作用。正如中国科学家及未来学家周海中教授在1990年所预言的那样,随着社会的发展和科技的进步,人工智能技术将在医疗健康领域大显身手。新冠肺炎是近百年来人类遭遇的影响范围最广的全球性大流行病,对全世界是一次严重危机和严峻考验。面对前所未知、突如其来、来势汹汹的疫情天灾,许多科研人员纷纷利用人工智能技术来研究新冠疫情,为夺取防疫抗疫斗争的全面胜利贡献了自己的一份力量。

例如,自2020年新冠疫情发生以来,中国百度公司持续上线一系列技术和服务,全面支持疫情防控和复工复产。特别是在新冠肺炎病毒基因测序和疫苗研究方面,百度此前免费开放的线性时间算法LinearFold等人工智能前沿技术更是发挥了巨大作用。去年5月,百度研究院再次深化在人工智能算法领域的能力,重磅推出全球首个mRNA疫苗基因序列设计算法LinearDesign,大大提升了疫苗设计的稳定性和蛋白质表达水平,加速了疫苗研发速度。另外,阿里云科技公司向全球医院免费开放新冠肺炎的人工智能诊断技术;该技术可以辅助医生对CT影像进行分析,20秒内快速鉴别出病灶部分和比例,并量化病例的轻重程度,准确率可达96%以上。

又如,美国强生公司最近利用人工智能技术,推出了新冠肺炎疫苗。强生称,其疫苗总体有效率为66%,预防重症发生的有效率为85%,预防死亡的有效率为100%。强生的首席信息官吉姆•斯万森博士表示,如果没有人工智能的帮助,疫苗的生产不可能如此迅速;在八九个月前生产一批疫苗需要两周的时间,现在只需要一个星期就可以生产两批。他说到:“我们用人工智能来改善从发酵过程到产量的各个环节;人工智能为我们提供了许多洞察力,这是所有洞察力共同作用的结果。”另外,西奈山伊坎医学院的研究人员最近采用人工智能算法,将胸部CT扫描结果和临床症状、暴露史及实验室检测结合起来,以快速诊断新冠肺炎阳性患者。

再如,英国剑桥大学最近声称,该校一个研究团队正借助人工智能、合成生物学等技术加速开发新冠肺炎疫苗。据领衔这个团队的乔纳森•希尼教授介绍,他们很快就将这种疫苗用于临床试验。他说:“目前,实验中的老鼠对疫苗产生了免疫反应。”牛津大学、帝国理工学院等都在人工智能领域有着深厚的积累,这些高校的研究团队也都表示正借助人工智能技术抓紧开发新冠肺炎疫苗,尤其是对付变种的新冠疫苗。另外,帝国理工学院最近利用人工智能技术设计出一款名为JamVent呼吸机;这款仪器有助于解决全球呼吸机的短缺问题,特别是针对发展中国家的医疗服务。

又如,德国生物技术公司CureVac最近宣布,以解决和应对新冠病毒的变异问题,将人工智能与信使RNA技术相结合,以预测未来的病毒突变。该公司指出,这种技术可以帮助迅速生产新的疫苗。CureVac首席执行官弗兰兹-沃纳•哈斯博士表示,他们的新冠病毒疫苗预计已于今年6月获得了欧洲药品管理局(EMA)的批准。另外,为了增强德国抗击新冠疫情的能力并为后疫情时代的竞争奠定基础,联邦政府最近再次加大了对人工智能作为未来技术的投入:到2025年,联邦政府通过经济刺激和未来一揽子计划对人工智能技术的资助将从3亿欧元增加到50亿欧元。

仅从以上几个国家的例子可见,人工智能技术在防疫抗疫中大显身手。有了人工智能技术相助,防疫抗疫就会变得更安全、更高效、更智慧。许多科研人员都发挥了人工智能技术在智能机器人、智能识别、智能语音、智能出行、智能教育等赋能优势,为防疫抗疫作出了自己的贡献,也为人工智能技术落地应用提供了广阔的天地。完全可以相信,在各国的共同努力之下和人工智能技术的助力下,我们人类就一定能最终战胜新冠疫情,并迎来更加美好的未来。

文/冯珍(作者单位:天津大学医学科学与工程学院)

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