冠状病毒|人工智能在与冠状病毒的斗争中显示出承诺互联网医疗|网络安全

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重要要点

AI正在帮助研究人员找到以前所未有的速度与冠状病毒作斗争的方法。
科学家正在使用超高速计算机梳理大量数据以寻找治疗方法。
使用AI可能会产生太多数据，科学家无法轻松梳理。
研究人员对AI将有助于找到有效的治疗方法感到乐观。

研究人员正在使用人工智能（AI）筛选大量数据，以试图发现潜在的冠状病毒疫苗或治疗方法并改善诊断。

全球数十家公司希望通过削减通常需要数十年甚至数周才能完成的开发流程，来通过AI来加速大流行疫苗和药物的开发。他们的目标是尽快为患者提供疫苗或疗法。一家名为Biovista的公司刚刚宣布，它使用AI来识别两种已经批准的，有可能对抗COVID-19症状的药物。
伦敦帝国理工学院的肿瘤学教授贾斯汀·斯特布宾（Justin Stebbing）在电话采访中说：“人工智能可以快速移动，并且可以分析和消化非常大的数据集。 ” “它可以帮助我们做出假设，但无法通过实验证明它们。我们仍然需要实验室和临床数据。 ”
研究人员说，利用快速计算机的处理能力只是迈向疫苗或治疗方法的一步。在人类身上寻找和测试药物是一个漫长的过程，只能如此匆忙。
速度更快，但是数据太多
部分归功于AI ，冠状病毒的研究步伐正在加快。例如，澳大利亚生物技术公司Vaxine Pty Ltd正在将其COVAX-19疫苗用于最终试验，希望在今年年底获得批准。 Vaxine研究主管Nikolai Petrovsky 在新闻稿中说，他们“旨在实时收集和分析COVAX-19试验数据，而不是等到试验结束后再看疫苗是否有效，这是传统过程。”
然而，相对较新的AI辅助医学发现领域面临挑战。 Stebbing说，使用AI的一个问题是，它可能产生太多的数据而无法轻松筛选。算法用于拖曳大量数据以找到可能的治疗方法。但是一旦发现，这些方法仍然需要在实验室中进行测试。
除了寻找新药之外，研究人员还使用AI通过重新利用已经批准的药物来尝试捷径。 Stebbing与他人合着了一项研究，发现使用类风湿关节炎药物Baricitinib以及洛匹那韦和利托那韦的抗HIV药物联合治疗COVID-19的结果令人鼓舞。
“我们将看到另一种正在出现的大流行[并且
AI对于寻找治愈方法将是重要的。 ”
Stebbbing说：“人工智能帮助分析了所有文献并产生了假设。 ” “但是，我们仍然需要仔细研究所有可能的方法，并排除那些无效或毒性太大的方法。 ”
Biovista说Cablivi和Atozet可以帮助凝血和炎症。该公司声称其AI平台Project Prodigy可以针对冠状病毒中每种可能的机制映射所有已知药物。
Biovista总裁兼联合创始人Aris Persidis博士说：“典型的机器学习AI并不是为Covid-19之类的东西设计的，接下来发生的事情是未知的。 ” “ Biovista的Project Prodigy是改变游戏规则的AI ，因为它被设计用于匹配和分类AI停止的地方。 ProjectProdigy重新组合了所有已知数据点，以构建全新的场景。 ”
Stebbing表示，人工智能具有革新药物发现的潜力。他说：“这是一个非常激动人心的时刻。 ” “人们谈论从长凳到床边的研究，现在这是从计算机到床边的研究。 ”
尽管Stebbing持乐观态度，但他警告说，仍然需要进行大量基础研究才能了解该病毒。在世界各地，实验室都在争相收集数据，以帮助他们了解冠状病毒的工作原理以及如何在患者中检出冠状病毒。
计算机寻求更好的COVID诊断
使用AI梳理患病肺部图像可以提供诊断冠状病毒的另一种方法。美国国立卫生研究院最近启动了医学影像和数据资源中心（MIDRC），以利用人工智能和医学影像的力量。

T扫描COVID-19患者的肺部，放射科医生描述其区域类似于毛玻璃颗粒。北美放射学会
MIDRC的目标之一是通过影像而不是血液或唾液检查来帮助诊断患者的冠状病毒。美国国立卫生研究院研究科学与战略方向主任克里斯·坎达帕说，研究小组正在使用算法搜索庞大的患者肺部图片数据库。八月，坎达帕（Kandarpa）的团队开始创建一个“虚拟存储库” ，用于存储来自世界各地的患者结果图像。 FDA正在对该数据的AI分析进行认证。
坎达帕在电话采访中说：“一直缺乏大数据集。 ” “我们希望我们能够采用成像方式。患有covid的人可以进行PCR [聚合酶链反应
阴性试验，并且肺部发生变化。 ”
该项目的目标是在成像结果中找到表明某人患有COVID的“生物标志物”或告诉标志。坎达帕说，即使被发现，生物标志物也不一定会用于诊断大多数病例，但可以使流行病学家了解这种疾病的传播情况。
“这是一个非常令人兴奋的时刻。人们谈论从长凳到床边的研究，现在这是从计算机到床边的研究。 ”
坎达帕表示，他对“我们期望在今年年底之前能取得一些强劲成果”持谨慎乐观的态度。我并不是说这会发生，但有可能。 ”
诊断疾病只是问题的一部分。研究人员还使用AI来检查病毒本身的图像，并试图找出其弱点。

像冠状病毒锁的钥匙
研究人员还使用AI寻找在分子水平上对抗病毒的方法。他们希望发现药物可以锁存的病毒蛋白质中的弱点。 Argonne国家实验室的计算生物学家Arvind Ramanathan在电话采访中说，这就像在寻找适合锁的正确钥匙一样。
挑战在于钥匙和锁都非常小，而且有数百万个。这就是AI来的地方-各种各样的可能性。
阿贡国家实验室的Theta计算机正用于从分子水平了解冠状病毒。阿贡国家实验室
Ramanathan说：“机器学习代码必须学习如何截取小分子并将其锁定” 。 “唯一的问题是锁具灵活。一旦了解了锁的机制，您就会发现分子相似且可能在药物中起作用的许多方式。 ”
通过AI找到蛋白质靶标后，将对药物进行测试以查看它们是否有效。但是，要使药物真正治愈人类患者仍然是一个挑战。迄今为止，没有任何一种通过AI发现的候选药物被批准用于治疗。 “这是一个非常困难的问题， ”拉马纳森承认。尽管面临这些挑战， Ramanathan表示，他“非常乐观”地认为AI将帮助发现冠状病毒疗法。
他说：“我们在思考如何靶向这些蛋白质方面采取了一种非常刻意的方法。 ” “事实是，我们将许多科学界聚集在一起，由于我们今天可以访问的数据量很大，我对此感到乐观。 ”
Ramanathan说，使用AI对寻找不仅仅是冠状病毒的治疗方法至关重要。他说：“我们将看到另一种正在出现的大流行病。人工智能对于寻找治愈方法将非常重要。 ”
【冠状病毒|人工智能在与冠状病毒的斗争中显示出承诺】研究人员说，人工智能辅助药物发现的新兴领域可能会彻底改变医学。但是，这场革命将花费多长时间，是一个悬而未决的问题，有望在未来几个月内得到解答。