“ AI 战疫逆行说”，即 AI SPACE 全新推出的线上沙龙品牌“摩磕”的首个专题。我们邀请此场“战疫”中同样身为“逆行者”的 AI 人讲述“AI 战疫”中台前幕后的故事。通过聚焦四场“战疫”：攻坚战、闪电战、保卫战、持久战，我们期望大众能够更感性地认知“ AI 向善”，也为逆行者们提供一个“为爱发声”的平台。
第五期“闪电战”直播已在上周五正式落幕，我们整理了本次直播的精华内容，下翻get~
本期分享嘉宾是深兰科学院生命科学院院长唐鲲博士，分享主题为《AI技术助力新冠病毒检测和疫苗药物的开发》。唐博士表示，在全球疫情愈演愈烈的情况下，科技力量是拯救的关键。为此，深兰推出医学检测平台，在疫情之初进行了核酸检测的研发，满分通过了上海临床检验中心新冠病毒检测能力测试，成为上海首批满分通过检测能力的企业。唐博士表示，在这次疫情中，借助 AI 设计核酸检测体系成为了破局利器，针对 AI 如何借助核酸检测检测出病毒的问题，唐博士举了一个例子。当一位病人吐了一口痰，痰液里有一个病毒分子。病毒分子和探针进行互补匹配，只有在互补匹配的情况之下，才可以通过 DNA 扩增酶，不断地去复制病毒的核酸，达到一定量的拷贝后，然后用荧光 PCR 检测。如果病毒分子里检测到非常大的荧光信号，那么检测结果为阳性，如果没有检测到强荧光信号，检测结果为阴性。唐博士表示，虽然核酸检测能力在迅速提升，但精准程度有差别。据新闻了解，武汉在检测初期的阳性率可能只有 50% 左右，甚至在欧洲美国核酸检测也有问题。于是，深兰针对核酸检测的探针组的质量精准评价体系给出了解决方案。第一种是通过经典的评估算法来评估质量。另外一种是通过实验验证做探针的质量排名，进行端到端的训练以后给出好的候选引物。最后，基于这样的结果，深兰已经完成了初代的通过 AI 筛选快速新冠病毒试剂盒的研发。唐博士指出，除了最简单的病毒阴阳检测以外，未来还需要更多东西靠 AI解决，比如病毒突变如何检测，病毒的浓度，病人进入第几期的病状等。基于此，深兰团队推出了基于三代测序的快速 AI 病毒识别检测仪，三代测序的过程主要是分三步：样本前处理和建库、纳米孔测序、基于计算方法的病毒识别。整个检测过程可以缩短到 45 分钟之内，不但可以快速测定是否感染新冠病毒，而且可以同时知道病毒负荷、并发感染以及病人的多项应激反应情况，从而帮助快速了解病人的病程和治疗效果。与此同时，针对新冠病毒治疗急需寻找有效药物的痛点， 基于新冠病毒的三级结构，深兰初步构建了药物筛选的 AI 模型，进而在小分子库中进行大规模的药物筛选，助力抗疫药物筛选和疫苗研制。近年来，有研究人员把计算方法应用到药物筛选过程，alphafoldde 的问世，可以在一个小时内根据 DNA 序列预测出蛋白的三级结构。近几年，也有计算生物学的专家开发出了小分子和蛋白相互结合的算法，进行小分子与蛋白的特异性结合力的判断。这次新冠病毒疫情爆发以后，研究人员用计算的方法筛选对病毒有效的药物，阿里云和华为云也开放了算力助力病毒药物的筛选。但是由于计算量还是很大，筛选效率一般。唐博士强调，这次遭遇如此庞大的疫情，高性能计算需要很大一部分的资源集中调取，为了进一步缩短时间，降低计算复杂度，在疫苗和药物研发方面，深兰用深度学习技术加速传统算法，构建药物筛选的 AI 模型，该模型应用到小分子库中进行大规模的药物筛选，给小分子疫苗进行打分，筛选药物效率提升了100倍。后续，唐博士分别回答了媒体嘉宾和观众最关心的几个问题。唐博士：新冠检测试剂盒已经完成，目前正在联系合作方建厂。纳米孔测序一体机在实验验证的阶段，还有关键问题需要理清，未来的话，会把它变成一体机的形式。而药物和疫苗筛选的工作比较初期，还在小规模验证阶段。Q2：AI 技术导向型的企业，更加关注医疗影象这一块儿，深兰涉及到的是基因和生物制药，感觉相对小众一点。深兰建立了怎样的反应机制，能够在比较急迫的疫情中，迅速去设计研发出高效高精度的成果？唐博士：深兰更多考虑的是未来 AI 做什么，而不是说现在能够做多少。从传统的生物医学行业本身来说，基因组学和药物设计是生物医学最核心的两个应用场景，它们的特点是海量数据和非常高的复杂度。其实人工智能技术能够非常好地适应这样的场景。深兰设立之初，关注点就是基因检测技术和药物筛选相关的领域，团队组成也是医学交叉性的结构，这次疫情让深兰一些能力正好展示出来。所以我认为人工智能在生物医学的应用，会马上向基因组学和药学靠拢。几年以后这个研究领域就不是小众，它会变成一个主流。Q3：经过这次疫情，深兰有没有看到可以长期关注的 AI+ 医疗的新方向？唐博士：第一个是检测仪器，现在的检测过程太复杂了，检测可能要一两天的时间，那么未来有一个很大的趋势，自动化、小型化、即时检测是非常大的方向。第二个是场景构建，因为可能一两年内人类要和新冠病毒长期共存。打个比方，如果做大型会议或度假村的话，需要保证进来的人都是安全的。那么就需要非常快速的检测，在几分钟以内把一个人的风险排除掉，这个可能是非常必要的。第三个，其实我们也看到疫苗和药物的研发还是跟不上病毒爆发的速度，那么怎么样能够加快研发周期，这个可能也是很重要的方向。特别是我们看到现在新型药物出现是一个很大的趋势，之前都是小分子药物，它接近于一个数据科学，而不是实验科学，那么未来的一些小而美的药物设计实验室都会涌现出来，专门针对性地研发传染病的预测和自动药物系统。Q4：AI 药物的训练数据是来自模拟计算，可以直接用模拟来计算，为什么还要再去做 AI 模型？唐博士：其实结构生物学这个领域，可以进行原子级别的计算，精度要求越高，计算量也非常的大。但是这个模型本身它简化太厉害的话，精度不够又不足以提供我们准确的结果，那是矛盾的。我们现在小分子库有的动辄几千几十万几百万，甚至有上亿，那么你要把它精确地计算出来，其实是很难的过程，所以 AI 的计算在这里面会发生很大的作用。Q5：很多无症状感染者、境外输入病例也开始成为重点防控对象，所以核酸检测的需求量会非常大，那么从这个层面来讲，深兰有没有考虑过核酸检测的批量化或者是海外化？唐博士：深兰大方向是传统的人工智能企业，而核酸检测的产业化其实不是深兰的长项，所以我们也希望可以和有经验的合作伙伴一起投放到海外的市场。Q6：第三代的检测仪以理论上来讲，是不是只要有足够丰富和及时更新的基因比对库，就可以检测得出所有的病毒或者病变？如果不是，那么基因检测的局限有哪些？唐博士：未来随着三代测序的发展，其实我们是可以很快的知道任何环境里面存在DNA的任何情况，现在的三代测序已经用在早期的癌症检测。另外，关于基因检测的问题，有两个局限：第一，现在的技术成本还没有达到大众化很便宜的程度，所以数据收集是有一定成本的；第二，关于训练数据方面有几个问题，比如数据库对比算法的设计是核心问题，另外一个问题是对于基因检测的解读，比如把基因组看作是无字天书，我们能看到很多的字，但是不知道它是什么意思，这个其实是很大的黑盒子。
直播回看通道
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活动主题：
摩嗑海外疫情炉边会——全球疫情之下 ，海内外 AI 企业的危与机
直播时间：北京时间 4月23日 （周四）19:00
特邀嘉宾：英国、以色列、中国三国嘉宾
参与方式：扫码关注公众号，公众号对话框回复关键字“炉边会”入群
世界人工智能创新大赛（AIWIN）
世界人工智能创新大赛（以下简称AIWIN）是由发展和改革委员会、工业和信息化部、科学技术部、中央网络安全和信息化委员会办公室、中国科学院、中国工程院、上海市人民政府共同主办，上海市经济和信息化委员会、上海市经济和信息化发展研究中心承办的国家级赛事活动，摩尼科技承接整个 AIWIN 的赛事运营。
大赛以“启迪智能，启航未来”为口号，从高端化、国际化、专业化、市场化、智能化角度出发，定位于国家级人工智能科技创新与全球化产品首发平台，通过设置通用技术赛和应用创新赛，与国际知名赛事横向联合，招募全球人工智能技术人才与团队，突破人工智能发展的关键性技术瓶颈，挖掘人工智能深度应用场景，在人工智能技术前瞻性研究、创新应用产品全球发布、产业实施落地等方面形成国内外交叉互动的态势，建造人工智能研发与应用的产业中心，助力上海成为人工智能国家战略高地。
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