科學家用AI在基因組中狩獵抗生素,意外發現藏身各處的新藥種子
抗藥性細菌每年造成400萬人死亡,預計2050年將增至800萬。賓州大學研究團隊運用AI技術深度搜尋基因組,尋找具抗生素特性的胜肽分子,為對抗超級細菌帶來新希望。
當醫生在加護病房面對一位感染者時,手中的武器正在逐漸失效。青黴素無效,萬古黴素也束手無策。這場人類與細菌的軍備競賽中,敵人似乎正在獲勝——抗藥性感染每年奪走400萬條生命。
面對這個全球性危機,賓州大學生物工程師塞薩爾·德拉富恩特選擇了一條前所未有的道路:讓AI成為尋找新抗生素的獵手。他的團隊正在訓練AI工具,深入搜尋地球上所有生物的基因組,尋找具有抗生素特性的胜肽分子。
基因組:未開發的藥物寶庫
傳統抗生素開發依賴土壤微生物或已知化合物,但德拉富恩特的方法徹底顛覆了這個模式。AI演算法分析數百萬個基因序列,甚至能設計出自然界從未存在的胜肽組合——這些由最多50個胺基酸連接而成的分子。
「我們正在閱讀生命本身的藍圖」,他如此形容這項工作。研究團隊已在意想不到的地方發現有希望的候選物質:從深海極端環境的微生物,到人類口腔中的細菌,生命在演化過程中建立的防禦系統正被逐一解密。
亞洲生技產業的新機遇
對於台積電投資的生技領域,以及香港、新加坡的生物科技中心而言,這項技術突破意味著巨大商機。相較於傳統化學合成創藥,AI驅動的胜肽探索能大幅縮短開發時程,降低研發成本。
特別是在人口老化嚴重的東亞地區,免疫力下降的患者更容易感染抗藥性細菌。根據世衛組織數據,亞太地區的抗藥性感染率正快速上升,這讓新抗生素的需求更加迫切。
技術挑戰與現實考量
然而,從AI發現到臨床應用仍有漫長道路。AI找到的胜肽必須經過嚴格的安全性和有效性測試,監管機構的審批過程也相當複雜。更重要的是,即使新抗生素問世,細菌也可能很快演化出新的抗性機制。
製藥業專家提醒:「AI是強大工具,但不是萬靈丹。」生產成本、專利保護、市場准入等商業考量同樣不容忽視。中國大陸在AI技術方面的優勢,是否能轉化為新藥開發的競爭力,仍有待觀察。
與時間賽跑的生存戰
預測顯示,到2050年抗藥性細菌造成的死亡人數可能超過800萬。在這場與時間的賽跑中,德拉富恩特的研究不僅是科學探索,更攸關人類文明的存續。
他的願景超越了單純的新藥開發,而是要透過理解生命的根本機制,重新定義我們對抗疾病的方式。這種跨領域整合——結合AI、基因組學、生物工程——正是未來醫療創新的典型模式。
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