今日，全球知名科技媒體《麻省理工科技評(píng)論》（MIT Technology Review）公布了2022年的“全球十大突破性技術(shù)”，生物醫(yī)藥領(lǐng)域獨(dú)占四席。它們不僅立足解決當(dāng)下的新冠疫情危機(jī)，也能造福窮苦地區(qū)的廣大群體，還能為未來(lái)突破鋪平前進(jìn)的道路。
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相關(guān)機(jī)構(gòu)：GISAID，Nextstrain，Illumina新冠疫情爆發(fā)以來(lái)，但凡談及科學(xué)，人們總會(huì)想到一款款問(wèn)世的疫苗和藥物，卻會(huì)忽略另一個(gè)重要的科學(xué)事實(shí)——新冠病毒是人類有史以來(lái)完成測(cè)序最多的對(duì)象，超過(guò)了人類本身，也超過(guò)了流感和HIV等受人關(guān)注的病原體。當(dāng)檢測(cè)的拭子伸入鼻子后，接受檢測(cè)的人可能不會(huì)想到，那些陽(yáng)性的樣本中，會(huì)有一部分被送去做額外的基因組測(cè)序。這樣做的目的很簡(jiǎn)單——看看新冠病毒的基因組發(fā)生了怎樣的改變。如果在短時(shí)間內(nèi)突然出現(xiàn)了大量類似的變異，那很有可能預(yù)示著新變種的出現(xiàn)。公開數(shù)據(jù)顯示，目前新冠病毒的基因組測(cè)序結(jié)果，已經(jīng)超過(guò)了700萬(wàn)份。《麻省理工科技評(píng)論》的新聞稿指出，類似阿爾法變種、德爾塔變種、以及奧密克戎變種，都是通過(guò)這種方法發(fā)現(xiàn)的。
藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)制圖
盡管測(cè)序無(wú)法告知我們病毒的未來(lái)演化方向，但也正是因?yàn)槿绱?，我們才?yīng)該更好地完成新冠變異的監(jiān)測(cè)工作，及早發(fā)現(xiàn)未來(lái)可能出現(xiàn)的全新變種。在它傳遍全球前，先從科學(xué)角度發(fā)出預(yù)警。相關(guān)機(jī)構(gòu)：DeepMind，Isomorphic Labs，Baker Lab2021年，人工智能再次登上了新聞的頭條。7月，先是《自然》和《科學(xué)》雜志發(fā)表文章，介紹了兩款能精準(zhǔn)預(yù)測(cè)蛋白結(jié)構(gòu)的AI模型。隨即，名為AlphaFold的系列AI工具再創(chuàng)突破，可以預(yù)測(cè)98.5%的人類蛋白結(jié)構(gòu)。2021年底，《科學(xué)》雜志將其評(píng)為當(dāng)年的年度科學(xué)突破。《麻省理工科技評(píng)論》的新聞稿指出，人體內(nèi)幾乎所有的生化進(jìn)程都離不開蛋白質(zhì)的參與。這種生物大分子由一長(zhǎng)條氨基酸鏈折疊形成復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，如果能了解它們的性質(zhì)，就可能理解它們的功能，甚至為開發(fā)藥物鋪平道路。多年來(lái)，科學(xué)家們就試圖使用計(jì)算工具，預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。然而這些工作的準(zhǔn)確度，卻難以和人工獲得的結(jié)構(gòu)所匹敵。這正是人工智能取得突破的地方。通過(guò)深度學(xué)習(xí)的方法，這套系統(tǒng)能對(duì)蛋白結(jié)構(gòu)進(jìn)行更精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)，這也是電腦首次產(chǎn)生接近人類實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的蛋白結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。后者準(zhǔn)確度更高，但也更耗時(shí)。這些工作所能帶來(lái)的真正影響，可能還需要數(shù)年時(shí)間才能得到徹底彰顯。但它的潛在變革潛力，已是有目共睹。相關(guān)機(jī)構(gòu)：葛蘭素史克，世界衛(wèi)生組織生活在現(xiàn)代社會(huì)中的我們很難想象，每年全世界有超過(guò)60萬(wàn)人會(huì)死于瘧疾，其中絕大多數(shù)都是5歲以下的兒童。這種由蚊子傳播的致命疾病在窮困的非洲，帶來(lái)了巨大的社會(huì)負(fù)擔(dān)。
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由葛蘭素史克帶來(lái)的Mosquirix是一款瘧疾疫苗。在肯尼亞、馬拉維、加納等國(guó)家的80萬(wàn)名兒童里，這款疫苗在接種后的一年里，針對(duì)嚴(yán)重瘧疾，能帶來(lái)50%的保護(hù)效力。盡管隨著時(shí)間推移，疫苗的保護(hù)效力會(huì)不斷下降，但公共衛(wèi)生官員依然認(rèn)為這是一個(gè)改變瘧疾控制手段的重要突破。如果將保護(hù)效力進(jìn)行換算，那么我們能得到一個(gè)更直觀的結(jié)果——與現(xiàn)有藥物相比，這款疫苗有望減少多達(dá)70%的瘧疾死亡。從其它方面看，這款疫苗也有其里程碑式的意義。這是第一款針對(duì)寄生蟲開發(fā)的疫苗，而寄生蟲作為多細(xì)胞生物，比普通的病毒或是細(xì)菌的基因組要大上500到1000倍，更容易產(chǎn)生突變，逃脫免疫系統(tǒng)的監(jiān)控。葛蘭素史克的這款疫苗針對(duì)的是瘧原蟲生命早期的一些表面蛋白，輔以能激活免疫系統(tǒng)的一些分子，促進(jìn)抗體的生成。相關(guān)機(jī)構(gòu)：默沙東，輝瑞，Pardes Biosciences在新冠疫情的早期，許多人都在探索不同的現(xiàn)成療法，想盡快找到控制病毒的靈丹妙藥?；剡^(guò)頭看，其中大部分療法都對(duì)新冠病毒不起效，無(wú)助于控制病情，但這些舉措也反映了一個(gè)樸素的想法——人們期待能用簡(jiǎn)便的方法來(lái)治病。最好是吃上幾片藥片，就能把體內(nèi)的新冠病毒清除出去。
去年，來(lái)自默沙東和輝瑞等公司的口服抗新冠病毒療法取得了一系列突破。在新近感染新冠的個(gè)體中，這些口服藥物可以極大減少感染者的住院風(fēng)險(xiǎn)。從機(jī)理上看，它們并不是科學(xué)家們的妙手偶得，而是立足于長(zhǎng)久的科學(xué)研究——人們?cè)缇椭来祟惒《镜暮诵膹?fù)制機(jī)理，而抑制其中的一些關(guān)鍵的酶，可以阻止病毒的復(fù)制。
《麻省理工科技評(píng)論》的新聞指出，這些藥物創(chuàng)下了嶄新的紀(jì)錄——從化學(xué)家的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，到志愿者參與的臨床試驗(yàn)，再到監(jiān)管機(jī)構(gòu)的亮綠燈，這一速度可謂驚人。而且這些藥物不僅預(yù)防新冠感染者的重癥，還有望應(yīng)對(duì)潛伏在動(dòng)物體內(nèi)，未來(lái)可能出現(xiàn)的新型冠狀病毒。
參考資料：
[1] 2022 10 Breakthrough Technologies, Retrieved February 23, 2022, from https://www.technologyreview.com/2022/02/23/1045416/10-breakthrough-technologies-2022/
[2] Covid variant tracking, Retrieved February 23, 2022, from https://www.technologyreview.com/2022/02/23/1044975/covid-19-variant-tracking-scientists/
[3] AI for protein folding, Retrieved February 23, 2022, from https://www.technologyreview.com/2022/02/23/1044957/ai-protein-folding-deepmind/
[4] Malaria vaccine, Retrieved February 23, 2022, from https://www.technologyreview.com/2022/02/23/1044969/malaria-vaccine/
[5] A pill for covid, Retrieved February 23, 2022, from https://www.technologyreview.com/2022/02/23/1044936/covid-19-pill-pandemic/[6] 藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)相關(guān)報(bào)道
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