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AI追蹤病毒「搭飛機」路徑、預知哪些動物病毒有害...看科技如何迎戰疾病

(來源:dreamstime)
撰文者:張庭瑋
商周頭條 2020.02.13 3,978
摘要

1.新創公司和研究人員,利用人工智慧搜集大量疫情資訊,幫助醫護人員、流行病學家更快、更準確地發現和追蹤疫情。
2.研究人員更進一步想利用大數據訓練人工智慧,期望未來能事先辨別對人類有害的新病毒,及早預防。

全球化時代,新型冠狀病毒爆發後,跟著人們搭飛機、遊輪等各種大型運輸工具,造成全球大流行。

前線醫療人員,忙著救人防疫,新創公司和研究人員也沒閒著,正用人工智慧及其他科技,預測病毒可能會出現在哪,在造成公共衛生危機之前,先發出警訊。

用AI知道病毒往哪跑!

《華爾街日報》(The Wall Street Journal)報導指出,早在主要衛生機構發布新型冠狀病毒疫情爆發一週前,藍點(BlueDot Inc.)公司和「全球疾病警報地圖」(Healthmap)就已經用內部開發的人工智慧發出警報,也準確預測病毒的下一步。

藍點公司是由傳染病專家克漢(Kamran Khan)於2014年成立的,主要利用大數據預測傳染病,2018年開發出人工智慧的預警系統,透過該系統尋找疾病相關的詞彙、分析官方及非官方的相關訊息,要搜集的資料如下:

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  • 本地及國際新聞,收集65種語言、超過10萬篇報導
  • 美國疾病控制與預防中心、世界衛生組織、聯合國糧農組織(Food and Agriculture Organization)和世界動物衛生組織(World Organization for Animal Health)的官方報告
  • 追蹤衛星實時氣候數據
  • 代表航空公司的行業組織國際航空運輸協會(International Air Transport Association)的航班資訊和匿名航班行程數據
  • 各政府資料庫中的人口數據,可傳播傳染病的昆蟲數據、某區域的人均醫生和護士數

最後再結合全球政經局勢,匯入系統,內含150多種病原體的詳細資訊,過濾、組織和分析,從而快速發現疫情。

分析過程中,由藍點的臨床醫生和數據專家培訓的系統,會掃描文本中關於傳染病的語言模式、主題、意義和情緒,發現有「疫情爆發」意向的文字出現時,就請專家進行評估。

除了藍點公司之外,波士頓兒童醫院的創新長、哈佛醫學院教授布勞斯(John Brownstein)與其團隊,也於2006年建立了一個名為「全球疾病警報地圖」(Healthmap)的系統。

根據《時代雜誌》(Times),該系統從新聞報導、社群媒體、網路聊天室搜集疫情資訊,然後將其組織化、視覺化,顯示傳染病的傳播路徑和可能出沒的地點。

這樣的技術填補了美國疾病控制與預防中心(CDC)和世界衛生組織(WHO)還在用傳統方法搜集數據的缺點,許多臨床醫師、研究人員和政府單位都在使用。克漢博士告訴《時代雜誌》,這種預測技術對於前線醫護人員來說非常重要,因為他們是第一個與病患接觸的人。「第一個得了傳染病的人,他不會去衛生機構的辦公室,而是去急診室。第一線的醫生要可以識別這隻他們也從未見過的病毒。」

以這次新型冠狀病毒疫情為例,藍點的系統發現了許多信號,包括種種提及武漢「不明原因肺炎」的文本內容。

後來,此系統透過分析中國人乘坐飛機離開武漢,前往其他目的地等交通數據,準確預測出病毒將在曼谷、香港、東京等城市傳播。

用AI預知什麼病毒對人類有害!

除了追蹤病毒會傳播到哪,根據經驗,許多大型傳染病的病毒源頭,都是動物,因此一些研究人員希望可以再進一步,事先找到那些難以捉摸的人畜共通新病毒,在傳染給人類之前就揪出來!

《時代雜誌》指出,全球病毒體計畫(Global Virome Project, GVP)目的是開發一個關於動物中可能感染人類之病毒的遺傳和生態數據庫。科學家認為,建構出每種病毒的生態圖譜,知道它感染哪些物種、在哪裡發現、哪些人群和牲畜接觸到它,是現在研究的當務之急。如此一來,他們可以利用這些資料開發疫苗、藥物。大量病毒相關的數據也可以拿來訓練人工智慧,預測哪些動物體內的病毒,更有可能傳播給人類。

「我們不能只研究幾個物種和特定地點,我們需要盡可能了解病毒的多樣性。」加州大學戴維斯分校(University of California Davis)疾病生態學教授馬澤特(Jonna Mazet)說。

無論是追蹤病毒或事先了解病毒,這些走在最前端的人認為,與其在疫情爆發後再跟它硬碰硬,若能在疫情爆發前就知己知彼,事先預防,可以提高勝率。

「目前我們比較像是發現一種新病毒之後,去追蹤、研究它。是時候改變這種模式,轉守為攻。」馬澤特說。

核稿編輯:林易萱

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