隨着科技不斷進步,科學家不斷運用人工智能和大數據創造了嶄新的方法追蹤病例、進行表面消毒和尋找疫苗,甚至可以幫助預防下一次疫症大流行。

正當全球共同全力抗擊新冠肺炎疫情大流行之際,眼下最致命的問題之一,在於我們無法迅速確定曾暴露於這個隱形敵人陰影之下的人們。漫長而無症狀的潛伏期,導致我們難以準確得知需要隔離的人員名單。各國政府當局正努力減緩疫情進一步蔓延,要求全體民眾居家抗疫,世界各地經濟幾近完全停頓。

為了改變眼下這一切,科學家正在運用人工智能(AI)和大數據來開發創新的醫療方法,幫助識別受感染個體、清潔受污染表層和治療,甚至提供預防方法免受病毒感染。

目前,一些嶄新工具已經投入使用,還有一些正在開發之中。毫無疑問,新冠肺炎並不是世界上最後一個需要對抗的病毒,人工智能和大數據可能有助於防止像新冠肺炎這種疫症大流行再現。

人工智能和大數據如何能夠成功抵禦傳染病蔓延?

  • 「人群健康視覺化」有助於及早發現、提早干預甚至提前預防
  • 機器人對表面進行消毒有助於控制病毒傳播
  • 基因測序和識別病毒蛋白質形狀的工具可以加快發現有效的治療方法和開發疫苗


遏止疫情進一步蔓延的嶄新技術和工具:

「人群健康視覺化」有助於及早發現、提早干預甚至提前預防

美國疫情規模激增,表明了受病毒感染患者被確診之前數周已經傳播病毒。.1解決無法快速檢測這一問題的方法,就是進行大規模測試。但這只是其中之一。

試想一下,如果我們也能快速地繪製地理地圖,並隨着時間的推移追蹤與病毒相關症狀的發生,情況將會如何演變?如果我們能找出檢測呈陽性的人們與其密切接觸者之間存在的聯繫,或者我們從國際和國內出行模式的背景下找到這些關係,情況又會如何?

大數據和人工智能在醫療健康領域的前景非常廣闊。

目前,不少數據公司已經具有流行病預測模型,將龐大的醫療數據庫與全球每日媒體報導和即時出行模式相結合。通過這些預測,有助於早期發現病毒傳播,完善政府和個人決策,以預防疾病蔓延同時拯救生命。

在美國正式報告新冠肺炎確診病例之前,幾家基於人工智能的流行病預測公司已經確實發出了警報。BlueDot於2019年12月30日首次發現了「罕見肺炎」,發表了一篇預測全球疫症傳播的論文,並確定了繼武漢之後將會出現新冠肺炎病例的11個城市。此外,Metabiota在2020年2月下旬曾經準確預測,意大利、韓國和美國大有可能成為新型冠狀病毒的下一個高危地區。與此同時,其他公司已經可以提供疾病發病率的即時地圖,幫助確定需要採取政策措施的重點地區。例如,Kinsa提供類似非典型流感症狀的即時數據,這些收集所得數據來自至少100萬個使用其智能應用程式連接溫度計的客戶。另一家公司Relola也開發了一個基於健康狀況和症狀的匿名自我報告映射解決方案。

試想一下,通過可擴展的聊天機器人技術,要求所有人每日更新健康狀況並記錄任何症狀,將防疫工作提升到一個前所未有的新水平。我們可以按地理位置、任何其他類別或興趣來創建關於健康狀況的綜合視圖。各國政府可以採取政策措施扶助急需救援的地區。

美國健康氣象圖

這幅氣象圖是由Kinsa與俄勒岡州立大學一位教授合作開發,顯示了從2020年3月18日到4月8日的數據。由金莎公司提供。
這幅地圖顯示了美國各地3月1日以來發現的流感類疾病病例超過正常預期水平的程度。地圖以不同顏色標示程度不同的區域:病例很多(紅色)、病例較多(深橙色)、病例數量中等(淺橙色)和病例較少(黃色)。這張地圖將紐約、密西根和佛羅里達等地區標為紅色。圖片由Kinsa公司提供。

這項嶄新技術也許能夠成功賦權個人和決策者。如果您能夠輕鬆發現自己曾與新冠肺炎確診者接觸,您可能會自我隔離並尋求醫療救助。事實上,蘋果和谷歌最近便推出了一款基於藍牙的可選連絡人追蹤應用程式,當用戶可能接觸新冠肺炎患者時便會發出提醒。

在中國,奇虎360開發了一款使用海量數據聚合的應用程式,只需輸入出行日期和航班編號,便可知道自己最近是否曾與感染新冠肺炎患者一起出行。服務甫推出短短兩天,用戶已超過2,100萬人。

機器人執行表面消毒工作,幫助防止病毒蔓延

目前,市面上已經開始使用基於機器人技術,證明確實有效可行,除了可提高執行消毒工作的效率,同時可將人類接觸病毒的風險降至最低,減少了傳播感染的威脅,預期這一技術將會逐漸被廣泛應用。

消毒機器人可以為物件表層進行徹底消毒。研究發現,消毒機器人可以將環境感染率降低50%至100%。2 因此,一些醫院和酒店正在使用這些消毒機器人實在不足為奇。

丹麥機器人公司Blue Ocean Robotics的半自動UVD機器人,使用紫外線c射線來消滅整個房間的細菌和病菌,比人類更快、更安全。

此外,私人無人機公司也可以對公共室外空間進行消毒。一架標準尺寸的無人機能夠攜帶高達2.5加侖的消毒劑噴霧,可以對幾乎相當於兩個美式足球場大小的範圍進行消毒。3

隨着基因測序和蛋白質結構預測的嶄新技術面世,生物技術界能夠迅速開始試驗新冠肺炎病毒的潛在解決方案,速度之快乃前所未見。

2020年1月11日,中國官方公布了這次新型冠狀病毒的基因序列。4 然而,僅僅知道病毒內蛋白質的基因序列依然不足夠。與此同時,我們也必需深入了解蛋白質的結構,因為這些結構決定了它的主要功能。5 例如,我們的身體使用Y形抗體蛋白,形成獨特的鉤狀效應,吸附病毒和細菌,將之標出以便清除。過去,科學家發現一種新蛋白質的形狀,比如冠狀病毒的突刺蛋白,它主要通過依附在宿主細胞上然後感染它們,整個過程往往便要花費大量時間和資源,例如需要高解析度的成像工具等。時至今日,百度和谷歌DeepMind等科技公司目前已經能夠運用人工智能演算法,根據蛋白質的遺傳密碼來預測蛋白質的結構,除了能夠維持高度準確性,速度卻要快得多。

因此,世界衛生組織表示新冠肺炎疫情研究的進展速度驚人。6 目前有70種候選疫苗正在進行臨床評估,其中三種已經進行臨床試驗,還有許多潛在治療方法正在研究中。7例如:

  • Regeneron計劃在4月中旬之前開始大規模生產一種病毒中和抗體「雞尾酒」療法,可以與突刺蛋白結合,阻止感染宿主細胞。
     
  • Moderna正在研發一種疫苗,可以將突刺蛋白DNA輸送到患者體內,從而安全地誘導免疫反應。該公司能夠在短短63天內完成從序列篩選到首次用於人類患者給藥,在這次緊急使用情況下,可能最早在2020年秋季就能讓一部分患者使用這種疫苗。

大數據和人工智能帶來哪些啟示作用?

從個人層面來看,近期新聞無不令人感到惶恐不安、悲傷不已。社會上不少人都在忍受着病痛的煎熬。為了應對這一挑戰,人類充分發揮自身的聰明才智,在醫療領域中利用大數據和人工智能開發嶄新工具,除了有助於緩解當前疫情,還有助於防止這種大規模疫症再現的危機,或許我們應該為此感到安慰和一絲希望。

從投資層面來看,人工智能和大數據正在迅速重塑我們的世界。雖然這些技術早已使用,但它們的應用範疇已開始滲透各行各業,協助解決越來越多的挑戰和困難,對抗新冠肺炎就是一個非常重要的例子。如果您想深入了解這一話題,請與您的摩根大通顧問聯繫,以便針對您的長期財富目標討論適合您的投資組合配置。

 

1《冠狀病毒篩查可能會漏掉三分之二進入美國的受感染旅客》, 哈佛公報,2020年3月4日。

2《引入機器人清潔工:為應對疫症大流行而誕生的旅遊業創新》, 紐約時報,2020年3月28日。

3《發燒檢測護目鏡和消毒無人機:各國轉向利用科技手段對抗冠狀病毒》,華爾街日報,2020年3月10日。

4雖然複雜程度遠遠低於人類基因組(32億個核苷酸),但這個冠狀病毒家族的RNA長度是所有RNA病毒中最長(29904個核苷酸)

5 《AlphaFold:利用人工智能進行科學發現》,2020年1月15日。

6《世衛組織總幹事在關於新冠肺炎的媒體吹風會上的開幕詞》, 2020年4月6日。

7《新冠肺炎候選疫苗前景布局——2020年4月11日》, 世衛組織,2020年4月11日