科学家用AI研制全新抗生素

　　图：科学家利用人工智能发现全新的抗生素，以对抗超级细菌。图为加拿大麦马斯特大学的研究人员。网络图片　　综合《卫报》、CNN、BBC报道：人工智能（AI）协助医学研究又有新突破。美国和加拿大的科学家利用AI，发现了一种能杀死致命超级细菌“鲍氏不动杆菌”的全新抗生素。“鲍氏不动杆菌”被世界卫生组织认为对人类构成重大威胁，存活能力和传染性都较强，而新的抗生素被证实能够有效抑制鲍氏不动杆菌感染，而且更有针对性。近年来，医药行业也加大了对AI应用的相关投资，AI可以帮助研究人员更快更准确地得出实验数据和结果。　　这种名为鲍氏不动杆菌（Acinetobacter baumannii）的超级细菌，拥有多重耐药性，在世界卫生组织的“优先病原体”清单中被列为“重大”威胁。　　来自美国麻省理工学院和加拿大麦马斯特大学的科学家，他们选取了数千种精确化学结构已知的化学物，并在鲍氏不动杆菌上进行试验，看看哪些化学物质可以减缓或杀死它。研究人员随后将这些信息输入AI系统，用以训练一个AI算法，以便预测相关化学物质是否可以对该细菌产生作用。　　AI模型用一个半小时的时间，就筛选出相关的药物清单，以便科学家进行实验室测试。研究人员随后选出九个最有可能的潜在化学物质，进行一一排除，最终确定效果最佳的抗生素。　　研究人员将该抗生素命名Abaucin，实验室测试表明，该抗生素可治疗小鼠的感染伤口，并能够杀死来自病人的鲍氏不动杆菌样本。　　上述新研究25日在科学期刊《自然─化学生物学》上发表。　　最快2030年成为处方药　　研究负责人、麦马斯特大学生物医学及生物化学系助理教授斯托克斯（Jonathan Stokes）说：“这项工作验证了机器学习在寻找新抗生素方面的积极用处。”他说：“借由AI，我们能快速探索庞大的化学领域，获得更多发现全新抗菌分子的机会。”　　斯托克斯解释道，大多数抗生素是广谱制剂，能杀死大量不同的细菌。因此，广谱抗生素给许多类型细菌带来了很大的进化压力（selection pressure），从而导致许多细菌迅速进化演变，从而产生耐药性。但是，通过上述新方法找到的实验性抗生素，只对鲍氏不动杆菌起效用，对其他种类的细菌没有影响，更有针对性。　　科学家表示，下一步是在实验室中完善新的抗生素药物，然后进行临床试验。斯托克斯预计，第一批人工智能抗生素可能要到2030年才会成为处方药。　　AI研发仍有局限性　　药物的开发研究通常需要研究人员在实验室进行多年的大量研究，经历对庞大数据的测试和筛选，寻找候选药物。而AI强大的算力正在帮助科研人员更高效地完成任务。　　宾夕法尼亚大学帕尔曼医学院助理教授富恩特（Cesar de la Fuente）表示，使用AI寻找新药和治疗方法是新兴领域，大幅削减了在数千种有希望的化合物中进行分类的时间，“AI可以成功应用于许多领域，我认为药物发现算是下一个前沿领域。”　　摩根大通估计，在未来十年内，AI在早期药物开发中的应用可能会转化出另外50种新疗法，销售额超过500亿美元（约3917亿港元）。製药行业智库Deep Pharma Intelligence估计，在过去四年中，製药公司对AI的应用投资增加了两倍，到2022年达到246亿美元（约1927亿港元）。　　虽然AI可以在实验过程中提供帮助，但在选择分子后，科学家们仍然需要做很多传统的工作。另外，AI还有其他局限性。例如，它无法预测复杂的生物学特性，例如化合物的功效和副作用。