中外高中生團(tuán)隊(duì)用AI發(fā)現(xiàn)藥物新靶點(diǎn)，論文登上國際科學(xué)期刊

　　最近，來自上海、奧斯陸和佛羅里達(dá)的三位高中生利用人工智能藥物靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)引擎pandaomics，識別出三個新的針對衰老和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的潛在雙效靶點(diǎn)。他們合作撰寫的論文發(fā)表在國際科學(xué)期刊《衰老》(aging)上，顯示了人工智能系統(tǒng)輔助新藥研發(fā)的廣闊前景。pandaomics是英矽智能公司研發(fā)的一個人工智能專用平臺，由超過20種預(yù)測模型和生成生物學(xué)模型組成，集成了千萬級組學(xué)數(shù)據(jù)樣本、百萬級分子信息和數(shù)十萬級分子相互作用機(jī)制等數(shù)據(jù)。

　　它不僅有靶點(diǎn)篩選、排序和分析功能，還包含類似chatgpt的自然語言問答系統(tǒng)，以及將疾病、基因和藥物聯(lián)系起來形成知識圖譜的功能，能幫助科研人員更便捷地識別潛在藥物靶點(diǎn)。“英矽智能的藥物研發(fā)平臺和chatgpt一樣，都使用了生成式人工智能。”英矽智能創(chuàng)始人、首席執(zhí)行官亞歷克斯·扎沃洛科夫博士說，“從生成對抗網(wǎng)絡(luò)到transformer，生成式人工智能正在改變藥物研發(fā)、文字創(chuàng)作、繪畫等很多行業(yè)。”新興技術(shù)降低了一些行業(yè)從業(yè)人員的專業(yè)門檻，讓高中生也能借助人工智能平臺，探索科技前沿。

　　2014年，扎沃洛科夫創(chuàng)立了衰老研究與藥物發(fā)現(xiàn)大會，推動各國科研人員利用人工智能技術(shù)發(fā)現(xiàn)新的腫瘤等疾病藥物、對抗人類衰老的進(jìn)程。這個大會組織設(shè)有青年研討會項(xiàng)目，鼓勵大學(xué)生和中學(xué)生投身這一領(lǐng)域的研究。就讀于上海中學(xué)國際部的任梓銘對生物學(xué)很感興趣，報(bào)名參加了衰老研究與藥物發(fā)現(xiàn)大會的青年研討會項(xiàng)目。通過這個項(xiàng)目，他接觸到了pandaomics引擎。去年夏天，他加入挪威高中生andrea olsen和美國高中生zachary harpaz研究小組，負(fù)責(zé)查詢文獻(xiàn)、分析數(shù)據(jù)和整理靶點(diǎn)信息等生物學(xué)研究工作。

　　任梓銘說，他和小伙伴們希望借助人工智能平臺，發(fā)現(xiàn)既能對抗衰老又能對抗癌癥的雙效靶點(diǎn)，以改善老年癌癥患者的臨床療效。據(jù)介紹，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是一種神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫瘤，具有高度惡性、生長快、病程短的特點(diǎn)，多數(shù)生長于幕上大腦半球各處。隨著病情加重，患者會出現(xiàn)頭痛、嘔吐、意識障礙、語言障礙等癥狀，多數(shù)患者在確診疾病后兩年內(nèi)死亡。目前，該疾病沒有可治愈藥物，而且大部分治療方案都是在不考慮患者年齡下開發(fā)的，針對老年患者作出臨床決策的過程并不理想。為此，三名高中生首先從全球公開的生物信息數(shù)據(jù)庫中，收集到29項(xiàng)不同類型的數(shù)據(jù)，涵蓋rna測序/微陣列、甲基化和蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)等。

　　隨后，他們通過pandaomics對數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉對比分析，確認(rèn)了cnga3和glud1兩個潛在雙效靶點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，他們通過與英矽智能“衰老和疾病雙效靶點(diǎn)”研究結(jié)果的交叉驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)了sirt1靶點(diǎn)在抵抗衰老和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤方面的潛力。論文在國際期刊上的發(fā)表，并不是這個研究項(xiàng)目的終點(diǎn)。下一步，三名高中生希望采用人工智能分子生成與設(shè)計(jì)平臺chemistry42，針對三個潛在雙效靶點(diǎn)進(jìn)行苗頭化合物的生成和篩選，為未來新藥的問世打下基礎(chǔ)。

　　“夢想總是要有的，萬一實(shí)現(xiàn)了呢?”任梓銘對推進(jìn)這項(xiàng)研究充滿了信心。扎沃洛科夫表示，衰老研究與藥物發(fā)現(xiàn)大會鼓勵更多的年輕人投身人工智能輔助藥物研發(fā)這項(xiàng)事業(yè)，早日成長為新一代科學(xué)家，為延長人類高質(zhì)量生活作出貢獻(xiàn)。