人工智能(AI)在生物醫(yī)藥和生命科學(xué)領(lǐng)域越來越多地被視為一種可以改善藥物研發(fā)的工具。作為世界上最大的公司之一，谷歌對(duì)人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用非常感興趣。

 

 

圖片來源：Pixabay

“機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的基礎(chǔ)技術(shù)適用于各種任務(wù)，”谷歌的神經(jīng)科學(xué)家Greg Corrado博士表示：“包括你日常生活中的任務(wù)，比如問路或整理電子郵件，以及醫(yī)生、護(hù)士、臨床醫(yī)生和病人每天面臨的任務(wù)。”

Alphabet旗下的Verily專注健康領(lǐng)域。該公司正在進(jìn)行的一個(gè)項(xiàng)目是能夠診斷可能導(dǎo)致失明的糖尿病視網(wǎng)膜病變的軟件。該公司還致力于開發(fā)可以監(jiān)測(cè)糖尿病患者血糖的隱形眼鏡。

Verily的首席醫(yī)學(xué)官，心臟病專家Jessica Mega博士表示：“在每一個(gè)案例中，你都可以使用新技術(shù)和新工具來解決眼前的問題。就外科機(jī)器人而言，從一臺(tái)手術(shù)到另一臺(tái)手術(shù)中學(xué)習(xí)的想法變得非常重要，因?yàn)槲覀儜?yīng)該不斷地變得更好。”

 

 

▲Jessica Mega博士

今年早些時(shí)候，谷歌的DeepMind贏得了由美國國家綜合醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所(NIH/NIGMS)贊助、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)中心主辦的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的關(guān)鍵評(píng)估(CASP)全球競(jìng)賽。這是一個(gè)全球性的競(jìng)賽，自1994年以來每兩年舉行一次。

蛋白質(zhì)具有三維結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)是決定其功能的重要因素。舉個(gè)例子，一個(gè)蛋白質(zhì)的基因突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)具有不同的形狀，從而使蛋白質(zhì)功能表現(xiàn)異�；蚋�本無功能，這種情況很常見。 蛋白質(zhì)的形狀也是動(dòng)態(tài)的，在不同狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。

在CASP中，參與者試圖預(yù)測(cè)特定人類蛋白質(zhì)的三維形狀。相關(guān)領(lǐng)域的研究者使用各種方法來解決問題。Deepmind不僅在競(jìng)賽中擊敗了其他科學(xué)家，而且給出的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度幾乎是專家預(yù)測(cè)的兩倍。

為《Science Translational Medicine》雜志撰寫In The Pipeline專欄博客的Derek Lowe博士表示：“并不是說機(jī)器會(huì)取代化學(xué)家，而是使用機(jī)器的化學(xué)家將取代不使用機(jī)器的化學(xué)家。”

谷歌之外的其他公司則專注于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)。Recursion Pharmaceuticals公司總部位于猶他州鹽湖城，是一家集人工智能、實(shí)驗(yàn)生物學(xué)和自動(dòng)化于一體的臨床階段生物技術(shù)公司，主要從事藥物的大規(guī)模發(fā)現(xiàn)和研發(fā)。

一月份，Recursion宣布它與武田制藥(Takeda Pharmaceutical)在識(shí)別罕見疾病的新型臨床前候選方面的合作進(jìn)展。在18個(gè)月的時(shí)間里，這一伙伴關(guān)系帶來了對(duì)武田制藥60多種臨床前和臨床化合物的獨(dú)特適應(yīng)癥的評(píng)估，并在六種以上的疾病中發(fā)現(xiàn)了新的候選治療藥物。

位于舊金山的Atomwise公司使用基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工智能技術(shù)來尋找藥物，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與面部識(shí)別和自動(dòng)駕駛汽車中使用的技術(shù)相同。就在前不久，Atomwise宣布與DNDi開展合作，開發(fā)first-in-class美洲錐蟲病治療方案。這項(xiàng)研究已經(jīng)提供了一些非常有前景的候選化合物。

這些還只是眾多例子中的兩個(gè)。但谷歌作為可能是世界上最大，當(dāng)然也是最知名的數(shù)據(jù)公司，為這個(gè)領(lǐng)域帶來了大量的資源。它至少有一部分的關(guān)注點(diǎn)放在直接對(duì)病人的診斷上。醫(yī)院擁有大量的病人數(shù)據(jù)，包括電子健康記錄、掃描和檢測(cè)結(jié)果。Mega博士表示，這些都是算法吸收和處理的素材，人們有可能從中挖掘出更多有用的信息。

Verily與杜克大學(xué)和斯坦福大學(xué)合作的項(xiàng)目名為Project Baseline。該項(xiàng)目希望招募10000名志愿者，為公司提供額外的數(shù)據(jù)。除了進(jìn)行各種心臟掃描、血液測(cè)試、壓力測(cè)試和皮膚采樣，參與者還要填寫季度調(diào)查問卷，工作人員還會(huì)在他們的床墊下放置一個(gè)裝置追蹤睡眠模式，并要求佩戴心臟和運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)器。

這或許聽起來像是侵犯了參與者的隱私——畢竟，這家公司可以訪問你在網(wǎng)上的搜索和購買記錄，以及其他數(shù)據(jù)——這也是這個(gè)項(xiàng)目可能引起擔(dān)憂的一個(gè)方面。但是到目前為止，用戶愿意為了谷歌提供的計(jì)算機(jī)便利服務(wù)而放棄一定程度的隱私。這點(diǎn)可能也適用于他們的健康問題。

參考資料：

[1] Google Steps Up Efforts to Use Artificial Intelligence in Health Care. Retrieved April 28, 2019, from https://www.biospace.com/article/google-steps-up-efforts-to-use-artificial-intelligence-in-health-care/?s=62

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