今日，全球知名科技媒體《麻省理工科技評論》（MIT Technology Review）公布了2022年的“全球十大突破性技術”，生物醫(yī)藥領域獨占四席。它們不僅立足解決當下的新冠疫情危機，也能造福窮苦地區(qū)的廣大群體，還能為未來突破鋪平前進的道路。
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相關機構：GISAID，Nextstrain，Illumina新冠疫情爆發(fā)以來，但凡談及科學，人們總會想到一款款問世的疫苗和藥物，卻會忽略另一個重要的科學事實——新冠病毒是人類有史以來完成測序最多的對象，超過了人類本身，也超過了流感和HIV等受人關注的病原體。當檢測的拭子伸入鼻子后，接受檢測的人可能不會想到，那些陽性的樣本中，會有一部分被送去做額外的基因組測序。這樣做的目的很簡單——看看新冠病毒的基因組發(fā)生了怎樣的改變。如果在短時間內突然出現了大量類似的變異，那很有可能預示著新變種的出現。公開數據顯示，目前新冠病毒的基因組測序結果，已經超過了700萬份。《麻省理工科技評論》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，都是通過這種方法發(fā)現的。
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盡管測序無法告知我們病毒的未來演化方向，但也正是因為如此，我們才應該更好地完成新冠變異的監(jiān)測工作，及早發(fā)現未來可能出現的全新變種。在它傳遍全球前，先從科學角度發(fā)出預警。相關機構：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》雜志發(fā)表文章，介紹了兩款能精準預測蛋白結構的AI模型。隨即，名為AlphaFold的系列AI工具再創(chuàng)突破，可以預測98.5%的人類蛋白結構。2021年底，《科學》雜志將其評為當年的年度科學突破。《麻省理工科技評論》的新聞稿指出，人體內幾乎所有的生化進程都離不開蛋白質的參與。這種生物大分子由一長條氨基酸鏈折疊形成復雜的三維結構，如果能了解它們的性質，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，科學家們就試圖使用計算工具，預測蛋白質的結構。然而這些工作的準確度，卻難以和人工獲得的結構所匹敵。這正是人工智能取得突破的地方。通過深度學習的方法，這套系統(tǒng)能對蛋白結構進行更精準的預測，這也是電腦首次產生接近人類實驗質量的蛋白結構數據。后者準確度更高，但也更耗時。這些工作所能帶來的真正影響，可能還需要數年時間才能得到徹底彰顯。但它的潛在變革潛力，已是有目共睹。生活在現代社會中的我們很難想象，每年全世界有超過60萬人會死于瘧疾，其中絕大多數都是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，帶來了巨大的社會負擔。
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由葛蘭素史克帶來的Mosquirix是一款瘧疾疫苗。在肯尼亞、馬拉維、加納等國家的80萬名兒童里，這款疫苗在接種后的一年里，針對嚴重瘧疾，能帶來50%的保護效力。盡管隨著時間推移，疫苗的保護效力會不斷下降，但公共衛(wèi)生官員依然認為這是一個改變瘧疾控制手段的重要突破。如果將保護效力進行換算，那么我們能得到一個更直觀的結果——與現有藥物相比，這款疫苗有望減少多達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。這是第一款針對寄生蟲開發(fā)的疫苗，而寄生蟲作為多細胞生物，比普通的病毒或是細菌的基因組要大上500到1000倍，更容易產生突變，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，促進抗體的生成。相關機構：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成療法，想盡快找到控制病毒的靈丹妙藥?；剡^頭看，其中大部分療法都對新冠病毒不起效，無助于控制病情，但這些舉措也反映了一個樸素的想法——人們期待能用簡便的方法來治病。最好是吃上幾片藥片，就能把體內的新冠病毒清除出去。
去年，來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體中，這些口服藥物可以極大減少感染者的住院風險。從機理上看，它們并不是科學家們的妙手偶得，而是立足于長久的科學研究——人們早就知道此類病毒的核心復制機理，而抑制其中的一些關鍵的酶，可以阻止病毒的復制。
《麻省理工科技評論》的新聞指出，這些藥物創(chuàng)下了嶄新的紀錄——從化學家的實驗臺，到志愿者參與的臨床試驗，再到監(jiān)管機構的亮綠燈，這一速度可謂驚人。而且這些藥物不僅預防新冠感染者的重癥，還有望應對潛伏在動物體內，未來可能出現的新型冠狀病毒。
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/
文章來源：藥明康德
