最近一段時(shí)間，神秘的新型冠狀病毒正以驚人的速度瘋狂傳播。上周四，世界衛(wèi)生組織(WHO)針對新型冠狀病毒發(fā)布全球公共衛(wèi)生緊急事件。從整體規(guī)模來看，此次疫情在感染人數(shù)方面，已經(jīng)快速超越了2002至2003年同樣發(fā)生在中國的SARS(嚴(yán)重急性呼吸道綜合癥)。
各個(gè)國家正在努力消解病毒帶來的影響。劃定隔離區(qū)、對主要城市進(jìn)行封鎖、限制民眾出行，同時(shí)加快疫苗的研究速度等等——這一切，都是為了盡快恢復(fù)社會(huì)的正常秩序。
那么，AI(人工智能)等新興技術(shù)能否在這一輪生死攸關(guān)的對抗中發(fā)揮作用?答案是肯定的，AI正在為此貢獻(xiàn)自己的力量。
讓我們從BlueDot聊起，這是一家得到風(fēng)險(xiǎn)投資支持的初創(chuàng)企業(yè)。該公司開發(fā)出一套先進(jìn)的AI平臺(tái)，能夠處理數(shù)十億條數(shù)據(jù)，將全球航空往來記錄與個(gè)人身份等信息整理起來，共同作為流行病爆發(fā)分析的基礎(chǔ)素材。
面對此次新型冠狀病毒，BlueDot早在去年12月31日就發(fā)布了第一項(xiàng)警報(bào)——這一時(shí)間點(diǎn)，甚至早于美國疾病控制與預(yù)防中心1月6日的初步反應(yīng)。
BlueDot公司是Kamran Khan的杰作，他是一名傳染科醫(yī)生，同時(shí)也是多倫多大學(xué)醫(yī)學(xué)與公共衛(wèi)生學(xué)教授。更重要的是，他曾經(jīng)在SARS爆發(fā)期間以醫(yī)療人員的身份奮戰(zhàn)在抗擊第一線。
Khan解釋道，“目前，我們正在使用自然語言處理(NLP)以及機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)技術(shù)處理大量非結(jié)構(gòu)化文本數(shù)據(jù)，這些文本涉及65種不同語言，希望借此跟蹤超過100種疾病的爆發(fā)趨勢。如果通過傳統(tǒng)的手動(dòng)方式進(jìn)行處理，那么這項(xiàng)工作恐怕需要一支包含百人的龐大團(tuán)隊(duì)。但新興技術(shù)的加入，使得健康專家們不再被數(shù)據(jù)分析所束縛，而是能夠?qū)⒆约旱臅r(shí)間、精力以及聰明才智投入到應(yīng)對傳染病風(fēng)險(xiǎn)之上。信息的收集與組織這類費(fèi)心費(fèi)神的任務(wù)，終于可以由機(jī)器承擔(dān)了?！?/p>
當(dāng)然，BlueDot絕對不是唯一一家嘗試?yán)肁I技術(shù)遏制新型冠狀病毒傳播的組織。目前，醫(yī)療保健行業(yè)內(nèi)開始普遍關(guān)注AI有望帶來的巨大可能性：
DataRobot公司醫(yī)療保健總經(jīng)理Colleen Greene：
“AI技術(shù)能夠根據(jù)不同地區(qū)的實(shí)際情況預(yù)測潛在的新增病例數(shù)量，同時(shí)發(fā)現(xiàn)哪類人群遭到傳感的可能性最高。利用這項(xiàng)技術(shù)，我們可以向旅行者發(fā)出提醒，確保易受感染的人群在出行途中戴好醫(yī)用口罩。”
紐黑文大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)副教授Vahid Behzadan：
“AI技術(shù)能夠幫助我們優(yōu)化策略。例如，Marzieh Soltanolkottabi博士就在研究如何利用機(jī)器學(xué)習(xí)評(píng)估并優(yōu)化各社區(qū)、城市以及國家之間的社會(huì)隔離策略，從而有效控制流行病的傳播路徑。此外，我的研究小組在與Soltanolkottabi博士開展合作，探索AI技術(shù)應(yīng)用的最新方向，特別是如何利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)提高疫苗接種策略的實(shí)際效果。”
IPsoft公司全球醫(yī)療保健與生命科學(xué)業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人Vincent Grasso博士：
“舉例來說，在疾病全面爆發(fā)時(shí)，當(dāng)務(wù)之急當(dāng)然是從患者以及其他相關(guān)人員處獲得第一手臨床信息，例如治療前后的生理狀態(tài)、關(guān)于暴露部位與疾病傳播的關(guān)系以及其他準(zhǔn)確的指導(dǎo)性資料。但考慮到疾病爆發(fā)的背景，人員的現(xiàn)場部署不僅成本高昂、而且相當(dāng)困難，這一點(diǎn)在多地爆發(fā)疫情或者缺乏充足醫(yī)療資源的地區(qū)顯得尤為嚴(yán)重。會(huì)話式計(jì)算在這方面能夠?yàn)槲覀儙砹己玫男畔⒀由炷芰?，有望補(bǔ)充現(xiàn)有疫情觀察體系中的種種不足。會(huì)話式計(jì)算具有雙向特性——既能夠與患者交互收集信息，也允許患者主動(dòng)聯(lián)系以上報(bào)最新動(dòng)態(tài)。此類方案將根據(jù)計(jì)劃(計(jì)劃本身可根據(jù)情況變化進(jìn)行修改或者標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)整)交付指導(dǎo)意見。另外，多語種以及多模式方法的引入，將進(jìn)一步擴(kuò)展會(huì)話式計(jì)算的實(shí)際效果。除了這種「前端」優(yōu)勢以外，新興技術(shù)還幫助我們得以從多種來源(包括語音、文本、醫(yī)療設(shè)備、GPS等等)處收集數(shù)據(jù)，并以此為基礎(chǔ)快速探索如何更有效地應(yīng)對未來可能出現(xiàn)的流行病大爆發(fā)問題。”
SAS全球政府實(shí)踐總監(jiān)、美國國土安全部前國家生物安全監(jiān)督總監(jiān)Steve Bennett：
“AI技術(shù)能夠通過多種方式幫助我們應(yīng)對此次新型冠狀病毒。AI可以預(yù)測出世界范圍內(nèi)的疫情爆發(fā)熱點(diǎn)，換句話說，幫助我們快速找到(人畜共患)病毒從動(dòng)物到人類的高概率傳播點(diǎn)。這種能力對于那些缺少完善食品市場健康法規(guī)的國家特別重要。一旦確定了已知的爆發(fā)狀況，衛(wèi)生官員即可在AI工具的支持下，根據(jù)環(huán)境條件、民眾獲取醫(yī)療資源的方式以及疫情傳播動(dòng)態(tài)快速預(yù)測病毒的擴(kuò)散途徑。AI還有助于識(shí)別并發(fā)現(xiàn)病毒在特定區(qū)域內(nèi)的爆發(fā)模式，或者快速跟進(jìn)微觀層面下與正常規(guī)律有所出入的衛(wèi)生事件動(dòng)態(tài)。從這些事件中提取出的洞察見解，要幫助醫(yī)療人員有效了解新型病毒的天然特性。”
“現(xiàn)在，作為治療新型冠狀病毒的核心手段之一，制造抗病毒藥物并開發(fā)出有效疫苗已經(jīng)成為全球醫(yī)療工作者的共識(shí)。但整個(gè)研發(fā)過程繁瑣且需要大量試驗(yàn)。以往，醫(yī)學(xué)界雖然成功培育出多種適用于類似病毒的疫苗，卻無法將其直接用于殺滅新型冠狀病毒。好消息是，AI技術(shù)能夠幫助醫(yī)療工作者們觀察類似病毒之間的共通模式，并檢測潛在新疫苗的基本屬性。也許經(jīng)過一定調(diào)整，原有疫苗就能快速走上對抗新病毒的戰(zhàn)場——這顯然要比從零開發(fā)疫苗高效得多?！?/p>
InterSystems公司HealthShare項(xiàng)目副總裁Don Woodlock：
“通過機(jī)器學(xué)習(xí)方法，我們能夠讀取病歷中的數(shù)百億個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)與臨床文檔，并在感染或者未感染該病毒的人群之間建立起關(guān)聯(lián)性。罹患新型肺炎的患者之間存在一定共通「特征」，這些特征會(huì)被納入建模流程，從而幫助我們快速確定其他感染風(fēng)險(xiǎn)較高的潛在人群。”
“同樣的，機(jī)器學(xué)習(xí)方法也能夠在醫(yī)療記錄內(nèi)的治療方法與最終治療結(jié)果之間自動(dòng)建立起關(guān)聯(lián)模型或者關(guān)系模式。這些模型能夠快速確定哪些治療選項(xiàng)效果更好，有助于改善臨床指導(dǎo)指南的制定流程?！?/p>
The Smart Cube公司數(shù)據(jù)科學(xué)與AI副總裁Prasad Kothari：
“新型冠狀病毒可能引發(fā)多種嚴(yán)重癥狀，包括肺炎、嚴(yán)重的急性呼吸系統(tǒng)綜合癥甚至是腎臟衰竭等等。憑借在個(gè)性化醫(yī)療領(lǐng)域的出色表現(xiàn)，AI算法(例如基于基因組的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))能夠高效管理這些由新型冠狀病毒引發(fā)的不良反應(yīng)或者具體癥狀。需要強(qiáng)調(diào)的是，病情輕重往往取決于患者的個(gè)人免疫力以及基因組結(jié)構(gòu)，因此很難憑借單一治療方法全面控制所有癥狀。也正因?yàn)槿绱?，AI的個(gè)性化能力成為我們抗擊疫情的一大有力武器?！?/p>
“最近一段時(shí)間，AI算法(例如boltzmann機(jī)，基于熵的組合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))支持下的免疫療法與基因療法，已經(jīng)用實(shí)際表現(xiàn)證明了充分發(fā)揮人體免疫系統(tǒng)能力在對抗疾病中的重要意義。也正因?yàn)槿绱?，Abbvie開發(fā)的Aluvia HIV藥物成為對抗艾滋病的一種重要可行方案。雖然還需要深入檢驗(yàn)，但希望的不久的將來，我們能夠通過受影響患者的數(shù)據(jù)、總結(jié)出新型冠狀病毒的病理學(xué)與細(xì)胞作用機(jī)制。只要跨過這道難關(guān)，相信我們能夠?qū)⑸飳W(xué)原理與治療功效聯(lián)系起來，最終開發(fā)出符合病患個(gè)人體質(zhì)的治療計(jì)劃?！?/p>
