3,人工智能輔助化學分子設計
無論是設計新型太陽能材料、抗癌藥物還是用于農(nóng)作物的抗病毒化合物,有兩個難題需要解決:找到所需的正確化學結(jié)構(gòu),并確定哪些化學反應能讓正確的原子與所需的分子連接。
如果使用傳統(tǒng)方法,以上問題的答案往往來自于復雜的猜測和意外的發(fā)現(xiàn)。這一過程非常耗時,并且需要經(jīng)歷許多次失敗的嘗試?,F(xiàn)在,人工智能正在提高設計和合成化學分子的效率,幫助企業(yè)更快、更經(jīng)濟地解決合成問題。
機器學習算法可以分析所有已知的合成實驗,既包括成功的,也有那些失敗的實驗。基于所識別的模式,這些算法可以預測潛在的、有用的新分子結(jié)構(gòu),以及可能的生成方法。
在制藥領域,一種基于人工智能的新技術(shù)——生成式機器學習同樣令人激動。大多數(shù)制藥公司為了生產(chǎn)新藥,需要對數(shù)以百萬計的化合物進行篩選。這種篩選過程十分緩慢,而且產(chǎn)生的有效結(jié)果相對較少。利用描述已知藥物(和候選藥物)化學結(jié)構(gòu)及特性的數(shù)據(jù)集,機器學習工具可以找到那些特性相似,但可能更加有用的新化合物。
近100家初創(chuàng)企業(yè)已經(jīng)在探索用于研發(fā)新藥的人工智能方法。最近,Benevolent AI籌集了1.15億美元,準備將其人工智能技術(shù)應用于運動神經(jīng)元疾病、帕金森病和其他難治疾病的藥物研發(fā)。
4,會辯論的人工智能
如今的智能助手已經(jīng)能在某些時刻讓你誤以為它是人類,但未來的智能助手還會更進一步。
手機屏幕背后的智能助手系統(tǒng)必須經(jīng)過預先“訓練”:盡可能多地學習人類可能提出的請求,其回復也是由人類編寫、組織成高度結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)格式。因此,智能助手在回應請求時會受到預設數(shù)據(jù)的限制。
現(xiàn)在,人們正在致力于開發(fā)新技術(shù),使得下一代系統(tǒng)能夠從各個來源吸收和組織非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(例如原始文本、視頻、圖片、音頻、電子郵件等),然后自主地撰寫出有說服力的建議,或者就一個它們從未接受過訓練的問題與對手辯論。
今年6月,IBM展示了一種先進的技術(shù):沒有事先就某一主題進行過培訓,但可以與人類專家進行實時辯論的系統(tǒng)。系統(tǒng)必須使用非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來確定信息的相關性和真實性,并將其組織成某種可重復使用的形式,形成一致的論述來支持它被分配的立場。它還必須回應人類對手的論述。該系統(tǒng)演示了兩場辯論,在其中一場辯論中,有許多觀眾認為該系統(tǒng)的辯論更具說服力。
這項技術(shù)的開發(fā)用了5年多,它包含的新軟件不僅能理解自然語言,還能檢測語言所包含的情緒是積極還是消極的。目前這一工作仍在進行中,但它已經(jīng)為無數(shù)新型應用打開了大門,這些應用程序可能在未來3~5年甚至更短的時間內(nèi)出現(xiàn)。
5,可植入的制藥細胞
過去的幾十年里,科學家發(fā)明了將細胞封閉在半滲透的保護膜中的方法,以防止免疫系統(tǒng)攻擊移植的細胞。這些膠囊能保證營養(yǎng)物質(zhì)和小分子滲入,并讓激素以及其他有治療意義的分子滲出。但問題是,免疫系統(tǒng)也可能將保護膜也當作外來物,這樣膠囊周圍就會長出疤痕組織。這種“纖維化”會阻礙營養(yǎng)物質(zhì)進入細胞,從而殺死細胞本身。