随着科技不断进步,科学家不断运用人工智能和大数据创造了崭新的方法追踪病例、进行表层消毒和寻找疫苗,甚至可以帮助预防下一次疫症大流行。

正当全球共同全力抗击新冠肺炎疫情大流行之际,眼下最致命的问题之一,在于我们无法迅速确定曾暴露于这个隐形敌人阴影之下的人们。漫长而无症状的潜伏期,导致我们难以准确得知需要隔离的人员名单。各国政府当局正努力减缓疫情进一步蔓延,要求全体民众居家抗疫,世界各地经济几近完全停顿。

为了改变眼下这一切,科学家正在运用人工智能(AI)和大数据来开发创新的医疗方法,帮助识别受感染个体、清洁受污染表层和治疗,甚至提供预防方法免受病毒感染。

目前,一些崭新工具已经投入使用,还有一些正在开发之中。毫无疑问,新冠肺炎并不是世界上最后一个需要对抗的病毒,人工智能和大数据可能有助于防止像新冠肺炎这种疫症大流行再现。

人工智能和大数据如何能够成功抵御传染病蔓延?

  • 「人群健康可视化」有助于及早发现、提早干预甚至提前预防
  • 机器人对表面进行消毒有助于控制病毒传播
  • 基因测序和识别病毒蛋白质形状的工具可以加快发现有效的治疗方法和开发疫苗


遏止疫情进一步蔓延的崭新技术和工具:

「人群健康可视化」有助于及早发现、提早干预甚至提前预防

美国疫情规模激增,表明了受病毒感染患者被确诊之前数周已经传播病毒。.1解决无法快速检测这一问题的方法,就是进行大规模测试。但这只是其中之一。

试想一下,如果我们也能快速地绘制地理地图,并随着时间的推移追踪与病毒相关症状的发生,情况将会如何演变?如果我们能找出检测呈阳性的人们与其密切接触者之间存在的联系,或者我们从国际和国内出行模式的背景下找到这些关系,情况又会如何?

大数据和人工智能在医疗健康领域的前景非常广阔。

目前,不少数据公司已经具有流行病预测模型,将庞大的医疗数据库与全球每日媒体报道和实时出行模式相结合。通过这些预测,有助于早期发现病毒传播,完善政府和个人决策,以预防疾病蔓延同时拯救生命。

在美国正式报告新冠肺炎确诊病例之前,几家基于人工智能的流行病预测公司已经确实发出了警报。BlueDot于2019年12月30日首次发现了「罕见肺炎」,发表了一篇预测全球疫症传播的论文,并确定了继武汉之后将会出现新冠肺炎病例的11个城市。此外,Metabiota在2020年2月下旬曾经准确预测,意大利、韩国和美国大有可能成为新型冠状病毒的下一个高危地区。与此同时,其他公司已经可以提供疾病发病率的实时地图,帮助确定需要采取政策措施的重点地区。例如,Kinsa提供类似非典型流感症状的实时数据,这些收集所得数据来自至少100万个使用其智能应用程式连接温度计的客户。另一家公司Relola也开发了一个基于健康状况和症状的匿名自我报告映射解决方案。

试想一下,通过可扩展的聊天机器人技术,要求所有人每日更新健康状况并记录任何症状,将防疫工作提升到一个前所未有的新水平。我们可以按地理位置、任何其他类别或兴趣来创建关于健康状况的综合视图。各国政府可以采取政策措施扶助急需救援的地区。

美国健康气象图

这幅气象图是由Kinsa与俄勒冈州立大学一位教授合作开发,显示了从2020年3月18日到4月8日的数据。由金莎公司提供。
这幅地图显示了美国各地3月1日以来发现的流感类疾病病例超过正常预期水平的程度。地图以不同颜色标示程度不同的区域:病例很多(红色)、病例较多(深橙色)、病例数量中等(浅橙色)和病例较少(黄色)。这张地图将纽约、密歇根和佛罗里达等地区标为红色。图片由Kinsa公司提供。

这项崭新技术也许能够成功赋权个人和决策者。如果您能够轻松发现自己曾与新冠肺炎确诊者接触,您可能会自我隔离并寻求医疗救助。事实上,苹果和谷歌最近便推出了一款基于蓝牙的可选联系人追踪应用程式,当用户可能接触新冠肺炎患者时便会发出提醒。

在中国,奇虎360开发了一款使用海量数据聚合的应用程式,只需输入出行日期和航班编号,便可知道自己最近是否曾与感染新冠肺炎患者一起出行。服务甫推出短短两天,用户已超过2,100万人。

机器人执行表面消毒工作,帮助防止病毒蔓延

目前,市面上已经开始使用基于机器人技术,证明确实有效可行,除了可提高执行消毒工作的效率,同时可将人类接触病毒的风险降至最低,减少了传播感染的威胁,预期这一技术将会逐渐被广泛应用。

消毒机器人可以为物件表层进行彻底消毒。研究发现,消毒机器人可以将环境感染率降低50%至100%。2 因此,一些医院和酒店正在使用这些消毒机器人实在不足为奇。

丹麦机器人公司Blue Ocean Robotics的半自动UVD机器人,使用紫外线c射线来消灭整个房间的细菌和病菌,比人类更快、更安全。

此外,私人无人机公司也可以对公共室外空间进行消毒。一架标准尺寸的无人机能够携带高达2.5加仑的消毒剂喷雾,可以对几乎相当于两个美式足球场大小的范围进行消毒。3

随着基因测序和蛋白质结构预测的崭新技术面世,生物技术界能够迅速开始试验新冠肺炎病毒的潜在解决方案,速度之快乃前所未见。

2020年1月11日,中国官方公布了这次新型冠状病毒的基因序列。4 然而,仅仅知道病毒内蛋白质的基因序列依然不足够。与此同时,我们也必需深入了解蛋白质的结构,因为这些结构决定了它的主要功能。5 例如,我们的身体使用Y形抗体蛋白,形成独特的钩状效应,吸附病毒和细菌,将之标出以便清除。过去,科学家发现一种新蛋白质的形状,比如冠状病毒的突刺蛋白,它主要通过依附在宿主细胞上然后感染它们,整个过程往往便要花费大量时间和资源,例如需要高分辨率的成像工具等。时至今日,百度和谷歌DeepMind等科技公司目前已经能够运用人工智能算法,根据蛋白质的遗传密码来预测蛋白质的结构,除了能够维持高度准确性,速度却要快得多。

因此,世界卫生组织表示新冠肺炎疫情研究的进展速度惊人。6 目前有70种候选疫苗正在进行临床评估,其中三种已经进行临床试验,还有许多潜在治疗方法正在研究中。7例如:

  • Regeneron计划在4月中旬之前开始大规模生产一种病毒中和抗体「鸡尾酒」疗法,可以与突刺蛋白结合,阻止感染宿主细胞。
     
  • Moderna正在研发一种疫苗,可以将突刺蛋白DNA输送到患者体内,从而安全地诱导免疫反应。该公司能够在短短63天内完成从序列筛选到首次用于人类患者给药,在这次紧急使用情况下,可能最早在2020年秋季就能让一部分患者使用这种疫苗。

大数据和人工智能带来哪些启示作用?

从个人层面来看,近期新闻无不令人感到惶恐不安、悲伤不已。社会上不少人都在忍受着病痛的煎熬。为了应对这一挑战,人类充分发挥自身的聪明才智,在医疗领域中利用大数据和人工智能开发崭新工具,除了有助于缓解当前疫情,还有助于防止这种大规模疫症再现的危机,或许我们应该为此感到安慰和一丝希望。

从投资层面来看,人工智能和大数据正在迅速重塑我们的世界。虽然这些技术早已使用,但它们的应用范畴已开始渗透各行各业,协助解决越来越多的挑战和困难,对抗新冠肺炎就是一个非常重要的例子。如果您想深入了解这一话题,请与您的摩根大通顾问联系,以便针对您的长期财富目标讨论适合您的投资组合配置。

 

1《冠状病毒筛查可能会漏掉三分之二进入美国的受感染旅客》, 哈佛公报,2020年3月4日。

2《引入机器人清洁工:为应对疫症大流行而诞生的旅游业创新》, 纽约时报,2020年3月28日。

3《发烧检测护目镜和消毒无人机:各国转向利用科技手段对抗冠状病毒》,华尔街日报,2020年3月10日。

4虽然复杂程度远远低于人类基因组(32亿个核苷酸),但这个冠状病毒家族的RNA长度是所有RNA病毒中最长(29904个核苷酸)

5 《AlphaFold:利用人工智能进行科学发现》,2020年1月15日。。

6《世卫组织总干事在关于新冠肺炎的媒体吹风会上的开幕词》, 2020年4月6日。

7《新冠肺炎候选疫苗前景布局——2020年4月11日》, 世卫组织,2020年4月11日