機(jī)器人技術(shù)滿(mǎn)足醫(yī)療保健需要：找到寨卡流行病的根治方法

這篇文章來(lái)源于DevicePlus.com英語(yǔ)網(wǎng)站的翻譯稿。

在過(guò)去幾年中，寨卡病毒的迅速蔓延在西半球產(chǎn)生了可怕的后果。由于數(shù)千名嬰兒出生時(shí)患有神經(jīng)系統(tǒng)疾病和先天性缺陷，這種現(xiàn)象令公共衛(wèi)生官員和育齡婦女感到恐慌。

雖然科學(xué)家們正在競(jìng)相開(kāi)發(fā)一種有效防治這種流行病的疫苗，但擁有自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)的科技公司已經(jīng)加入了破壞寨卡病毒和其他蚊子傳播病毒（如基孔肯雅病毒和登革熱病毒）的行列。

這些技術(shù)型公司包括硅谷巨頭，如微軟和前Alphabet生命科學(xué)部門(mén)–Verily等公司。通過(guò)與科技公司的合作，公共衛(wèi)生官員現(xiàn)在配備了高科技工具，可以測(cè)試并有效防治地球上蚊子傳播的疾病。

例如，Verily正致力于加速 研制絕育雄性蚊子以使之與野外雌性蚊子交配。主要策略是提供一種避孕方式，以更好地控制蚊子種群。

另一方面，微軟正在 測(cè)試智能陷阱來(lái)捕獲和分離埃及伊蚊，即已知的寨卡病毒載體，以幫助昆蟲(chóng)學(xué)家更好地預(yù)測(cè)病毒爆發(fā)時(shí)間。雖然可能需要數(shù)年時(shí)間才能廣泛使用這項(xiàng)技術(shù)，但它絕對(duì)有可能優(yōu)化載體控制，這些控制在歷史上嚴(yán)重依賴(lài)于傳統(tǒng)的防御措施，如殺蟲(chóng)劑和幼蟲(chóng)滅殺劑。

將性別與機(jī)器人分開(kāi)

減少蚊子種群的一種方法是使雄性埃及伊蚊免疫。由于當(dāng)雄性不育個(gè)體與野生雌性個(gè)體交配時(shí)，其卵子永遠(yuǎn)不會(huì)孵化，因此這項(xiàng)技術(shù)可用作化學(xué)殺蟲(chóng)劑的創(chuàng)新型替代品。

但當(dāng)前的挑戰(zhàn)是首先通過(guò)圈養(yǎng)蚊子進(jìn)行分類(lèi)，以有效識(shí)別需要免疫的雄性。Verily的機(jī)器人通過(guò)將蚊子自動(dòng)分類(lèi)有效地解決了該問(wèn)題。

事實(shí)證明，這種方法不僅速度快，而且成本效益高。通過(guò)傳感器和算法的組合可以加速這一過(guò)程。在這種方法中，需要將蚊子釋放到野外，但由于雄性蚊子不會(huì)咬人，因此目前已經(jīng)在測(cè)試地點(diǎn)采用這種方法。

其他公司 — 如Oxitec（總部位于Germantown的英國(guó)子公司）和Intrexon公司 — 也參與了蚊子的絕育研究。他們的策略涉及基因改造，在蚊子被釋放到野外之前使其絕育（并且已經(jīng)在最初試驗(yàn)地–巴西實(shí)行）。

由肯塔基大學(xué)的研究人員組成的一家名為MosquitoMate的創(chuàng)業(yè)公司采用了略有不同的方法。他們的方法涉及利用一種天然存在的稱(chēng)為Wolbachia pipientis的細(xì)菌，這種細(xì)菌可以入侵全世界60％的昆蟲(chóng)，但不會(huì)感染埃及伊蚊。他們使用該細(xì)菌有效地使雄性蚊子絕育。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，該公司已與Verily聯(lián)手，首先識(shí)別未成熟的雄性蚊子，然后通過(guò)類(lèi)似篩選機(jī)制強(qiáng)迫使小型雄性與較大雌性有效分離。

用智能陷阱捕捉埃及伊蚊和白紋伊蚊

雖然南美洲的寨卡病例數(shù)已逐漸減少，但能夠攜帶病毒的蚊子繼續(xù)在美洲各地蔓延，包括美國(guó)南部的部分地區(qū)。

在美國(guó)報(bào)告中絕大多數(shù)寨卡病例來(lái)自在他們離開(kāi)所在國(guó)家時(shí)感染病毒的人。但是佛羅里達(dá)州和德克薩斯州兩個(gè)州都記錄了當(dāng)?shù)匚米觽鞑サ牟±?/p>

這使得這兩個(gè)州成為微軟智能陷阱的主要試驗(yàn)場(chǎng)。這些設(shè)備—大約相當(dāng)于面包箱的大小—利用云計(jì)算、紅外傳感器、機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）和機(jī)器人技術(shù)來(lái)監(jiān)控潛在攜帶疾病的昆蟲(chóng)。

這些機(jī)器人蚊子陷阱非常聰明，可以分辨出蚊子嗡嗡聲和電動(dòng)牙刷之間的區(qū)別。不過(guò)這項(xiàng)技術(shù)的真正優(yōu)點(diǎn)在于這些智能陷阱可以有效地從一種昆蟲(chóng)中識(shí)別出另一種不同昆蟲(chóng)。

傳統(tǒng)的捕蚊器捕獲所有昆蟲(chóng)，包括蒼蠅、飛蛾和其他蚊子品種。由于昆蟲(chóng)學(xué)家不得不對(duì)各種各樣的昆蟲(chóng)標(biāo)本進(jìn)行分類(lèi)，因此全面減緩了研究工作的進(jìn)度。

另一方面，微軟的智能機(jī)器通過(guò)測(cè)量每個(gè)物種獨(dú)有的特征來(lái)區(qū)分昆蟲(chóng)，從而加速了這一過(guò)程。因此，在智能陷阱的64個(gè)腔室中如果識(shí)別到了埃及伊蚊，門(mén)就會(huì)迅速關(guān)閉。

在這種情況下由機(jī)器本身決定捕獲蚊子，因此無(wú)需人為干預(yù)。目前，這些智能陷阱能夠檢測(cè)和捕獲昆蟲(chóng)的準(zhǔn)確度已經(jīng)達(dá)到了85％，并且隨著ML的發(fā)展，預(yù)計(jì)會(huì)越來(lái)越好。

微軟的智能陷阱也能夠記錄以下數(shù)據(jù)：

濕度

其他昆蟲(chóng)的影子

溫度

這些智能陷阱不僅節(jié)省了時(shí)間，而且還為研究人員提供了對(duì)蚊子行為的精確數(shù)據(jù)。此外，還可利用這些數(shù)據(jù)建立能夠更好地預(yù)測(cè)蚊子活躍時(shí)間和地點(diǎn)的模型。

這些智能設(shè)備若在全球范圍內(nèi)被采用（尤其是在發(fā)展中國(guó)家），將有望在流行病爆發(fā)以前提前預(yù)防。

最后，希望技術(shù)型公司和醫(yī)療機(jī)構(gòu)的共同努力能在挽救生命方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。塞卡病毒可能已經(jīng)將醫(yī)療保健和機(jī)器人技術(shù)融合在一起，預(yù)計(jì)不久的將來(lái)其發(fā)展速度將大大加快。

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審核編輯黃宇