Health Rounds: Virtual labs with AI scientists produce promising result in Stanford study

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作者：南希·拉皮德

7 月 29 日（路透社）- 你好，健康快訊的讀者們！由人工智能科學家組成的虛擬實驗室比你想象的更接近現實，斯坦福大學的研究人員對此進行了展示。我們還強調了對口吃原因的重要發現，以及另一項使用人工智能的研究，探討了大腦如何對可能感染者的存在作出反應。

虛擬實驗室和科學家提出可能的疫苗改進方案

斯坦福大學的虛擬科學家在虛擬實驗室中提出了應對臨牀挑戰的非常規方法，研究人員在《自然》雜誌上報告了這一點。

該虛擬實驗室的模型基於斯坦福大學醫學院一個成熟的研究小組，配備了首席研究員和經驗豐富的科學家，報告稱。

與人類研究實驗室一樣，虛擬實驗室定期召開會議，代理人生成想法並進行對話交流。他們還進行一對一會議，使虛擬實驗室成員能夠與虛擬首席研究員單獨會面討論想法。

與人類會議不同，虛擬會議只需幾秒鐘或幾分鐘。

當人類要求虛擬團隊設計一種更好的針對導致 COVID-19 的 SARS-CoV-2 病毒的疫苗時，他們為虛擬科學家提供了工具和軟件，以激發創造性 “思維” 技能。虛擬科學家甚至創建了自己的願望清單。

“他們會要求訪問某些工具，我們會將其納入模型中以供他們使用，” 研究負責人詹姆斯·鄒在一份聲明中説。

AI 團隊沒有選擇使用抗體的常規疫苗設計，而是提出使用納米抗體，這是一種更小、更簡單的抗體片段。

“從他們會議開始，AI 科學家就決定納米抗體將是一個更有前景的策略，” 鄒説。

“他們表示，納米抗體通常比抗體小得多，這使得機器學習科學家的工作變得更容易，” 鄒説，“因為在計算建模蛋白質時，處理較小的分子意味着你可以對建模和設計它們更有信心。”

當人類在現實實驗室中創建 AI 研究人員的納米抗體時，他們發現它是穩定的，並且能夠比現有抗體更緊密地附着在 COVID 病毒變種之一上——這是決定疫苗有效性的關鍵因素。

除了最初的提示外，始終給予 AI 實驗室成員的主要指導方針與預算相關。鄒估計他或他的實驗室成員大約 1% 的時間會進行干預。

“我不想告訴 AI 科學家他們應該如何工作。這會限制他們的創造力，” 鄒説。“我希望他們提出超出我想法的新解決方案和想法。”

科學家發現導致口吃的基因

一項新研究發現，口吃這一影響全球超過 4 億人的語言障礙有明確的遺傳基礎。

總體而言，正如《自然遺傳學》所報道，研究人員確定了與口吃相關的 48 個基因上的 57 個不同區域。他們發現，一些與口吃相關的相同遺傳變異也可能與自閉症、抑鬱症和音樂才能有關。

研究人員表示，口吃的特徵是音節和單詞的重複、聲音延長以及單詞之間的停頓，是最常見的流利性障礙。

“關於口吃的成因，已經有數百年的誤解，從左撇子到童年創傷再到過於強勢的母親的觀點，” 納什維爾範德比大學醫學中心的研究負責人詹妮弗（皮珀）·貝洛在一份聲明中説。

“我們的研究表明，口吃並不是由個人或家庭的缺陷或智力造成的，而是受到我們基因的影響。”

口吃的年輕人報告稱遭受更多的欺凌、課堂參與減少以及更負面的教育經歷，她的團隊指出。

口吃還可能對就業機會和工作表現的感知產生負面影響，以及對心理和社會福祉的影響。

迪倫·普魯特，範德比大學的博士後研究員和該研究的共同作者，自己也有口吃。

“作為一個受到影響的人，我想為這項研究貢獻力量，” 他説。“我們的研究發現，有許多基因最終會影響口吃的風險，我們希望利用這一知識消除與口吃相關的污名，並希望在未來開發新的治療方法。”

看到生病的人，大腦開始警覺

研究人員表示，僅僅看到一個可能感染的人，人類大腦就會啓動其抗擊病菌的準備。

在使用谷歌的 Oculus Rift 頭戴設備進行的虛擬現實實驗中，248 名健康的年輕成年人被人形化的虛擬形象接近，其中一些顯示出感染的明顯跡象，如皮疹或咳嗽。其他虛擬形象則顯得中立或恐懼。

隨着感染性虛擬形象的靠近，非侵入性監測顯示出大腦區域在整合身體位置、運動和與周圍環境關係的意識方面發生了變化，而這種變化在面對中立或恐懼的面孔時並未出現，研究人員在《自然神經科學》上報告。

研究人員還發現，當生病的虛擬形象在附近時，參與者對觸摸的反應更為敏感。

血液樣本顯示，接觸感染性虛擬形象會導致志願者的先天淋巴細胞活性增加，這是免疫系統的一個關鍵組成部分，通常在對真實感染或疫苗的反應中觀察到。

研究的共同作者、瑞士洛桑大學醫院的安德烈亞·塞裏諾在期刊的相關新聞文章中表示，這些結果展示了大腦 “預測正在發生的事情（並）選擇適當反應” 的能力。

研究人員表示，未來虛擬現實可能被用來提高疫苗的有效性，通過增強大腦對免疫反應的影響。