中外高中生團隊用AI發(fā)現(xiàn)藥物新靶點，論文登上國際科學期刊

　　最近，來自上海、奧斯陸和佛羅里達的三位高中生利用人工智能藥物靶點發(fā)現(xiàn)引擎pandaomics，識別出三個新的針對衰老和膠質母細胞瘤的潛在雙效靶點。他們合作撰寫的論文發(fā)表在國際科學期刊《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種預測模型和生成生物學模型組成，集成了千萬級組學數(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制等數(shù)據(jù)。

　　它不僅有靶點篩選、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。“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發(fā)現(xiàn)新的腫瘤等疾病藥物、對抗人類衰老的進程。這個大會組織設有青年研討會項目，鼓勵大學生和中學生投身這一領域的研究。就讀于上海中學國際部的任梓銘對生物學很感興趣，報名參加了衰老研究與藥物發(fā)現(xiàn)大會的青年研討會項目。通過這個項目，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，負責查詢文獻、分析數(shù)據(jù)和整理靶點信息等生物學研究工作。

　　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，以改善老年癌癥患者的臨床療效。據(jù)介紹，膠質母細胞瘤是一種神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫瘤，具有高度惡性、生長快、病程短的特點，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項不同類型的數(shù)據(jù)，涵蓋rna測序/微陣列、甲基化和蛋白質組學數(shù)據(jù)等。

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

　　“夢想總是要有的，萬一實現(xiàn)了呢?”任梓銘對推進這項研究充滿了信心。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)這項事業(yè)，早日成長為新一代科學家，為延長人類高質量生活作出貢獻。