人工智能如何應對流感季

人工智能在流感研究中有兩個重要的用途：為公共衛(wèi)生官員提供更好的流感季節(jié)預報；幫助科學家開發(fā)更有效的疫苗——甚至可能研制出一種通用流感疫苗，以預防所有流感病毒株。

今年的流感季可能發(fā)展成棘手事件。到目前為止，流感已經(jīng)把8990名美國人送進了醫(yī)院，造成30名兒童死亡。而今年疫苗預防流感的有效率預計只有30%，研究人員急切地想要找到預防未來流感的更有效方式。

人工智能，尤其是機器學習，能提供一些解決方案。

人工智能在流感研究中有兩個重要的用途：為公共衛(wèi)生官員提供更好的流感季節(jié)預報；幫助科學家開發(fā)更有效的疫苗——甚至可能研制出一種通用流感疫苗，以預防所有流感病毒株。

1、預報流感

預報幫助研究人員追蹤流感爆發(fā)，避免疫苗短缺，并在流感季之前和流感季期間向公眾發(fā)布主要進展——就像氣象學家提供天氣預報一樣，美國卡內(nèi)基梅隆大學（Carnegie Mellon University）一名機器學習專家表示。

該研究團隊利用機器學習梳理歷史數(shù)據(jù)，了解過去數(shù)年流感如何在全國各地傳播?！拔覀兊幕炯僭O是，從某種意義上講，今年將與過去某年情況相似?！毖芯咳藛T說。但他希望深入研究數(shù)據(jù)，更詳細地評估流感對單獨的縣和城市的影響。這樣做有充分理由?！拔覀儗|南或者新英格蘭等地的流感進行追蹤和預報時，還沒有流行病在傳播。”研究人員說，“從局部水平來看，流感在不同時間以不同方式侵入不同城市和縣郡。這些地方確實需要一個更有針對性、更個性化的評估，來確定正在發(fā)生的傳播?！?/p>

2、開發(fā)更有效的疫苗

該研究團隊在利用人工智能改進流感預報，還有團隊使用這種技術(shù)來完成棘手任務——開發(fā)全新的更有效流感疫苗。

每年，美國疾病控制和預防中心（CDC）鑒定出約2000種流感病毒，通過這類信息明確半年后人群中可能會有哪些流行病毒在傳播，這樣一來，其他研究人員可以開發(fā)出靶向這些病毒株的疫苗。這項任務很復雜，因為流感病毒突變很快，這意味著流感主要病毒株的變化可能會導致接種后疫苗不能完全有效地預防疾病，或者控制流感患者的癥狀。

人工智能可以減少流感疫苗開發(fā)過程中的一些臆測成分，有助于確保疫苗的有效性。2011年，美國圣猶達兒童研究醫(yī)院（St. Jude Children’s Research Hospital）的病毒學家合作開展研究，利用機器學習檢查流感病毒特異性突變，這類突變被認為導致豬流感從豬傳播到人類，引發(fā)了2009年的大流行，疾控中心估計造成全球15萬人到57.5萬人死亡。該研究是首個利用機器學習進行流感的研究。

機器學習不斷地表現(xiàn)出了其作為普通季節(jié)性流感病毒和引發(fā)大流行的流感病毒的研究工具的價值。目前，科學家利用這項技術(shù)來鑒定病毒的“抗原特性”——病毒的分子結(jié)構(gòu)及其觸發(fā)人體免疫系統(tǒng)的原理?！拔覀兊玫降淖钪匾畔⑹钦趥鞑ゲ《镜目乖畔??！毖芯咳藛T表示。科學家正嘗試“訓練機器學習算法來預測各種突變對病毒抗原性的可能影響”——換言之，確?？茖W家開發(fā)了正確的疫苗。

至少有一家生物技術(shù)公司完全接受了這種應用人工智能的方法。2017年10月，美國波士頓生物制藥公司伯格（Berg）與法國制藥公司賽諾菲巴斯德（Sanofi Pasteur）合作，利用人工智能研究流感疫苗能有效保護部分人群卻對其他人群無效的原因。該公司首席執(zhí)行官表示，人工智能可以實現(xiàn)定制化流感疫苗——“針對不同年齡或者不同類型人群的疫苗”，甚至是針對不同地理位置。正如他所言，“人工智能絕對會改變游戲規(guī)則。”