人工智能:中國科研攻關跑出“加速度” 科技利器助己助人戰“疫”_ACE

中國工程院院士程京團隊研發的快速檢測新型冠狀病恒溫擴增核酸分析系統，可在1.5小時內完成包括新冠病在內的6種呼吸道感染高發病的快速篩查。　中新社記者韓海丹　攝

中新網北京3月6日電(記者杜燕)全球首個1.5小時內檢測6項病的核酸檢測芯片試劑盒獲批，重構肺部結構協助臨床醫生快速診斷，精準定位新冠病與人受體相互作用從而為藥物開發和疫苗研究奠定基礎……記者日前走進設置在清華大學的北京市高精尖創新中心、北京實驗室等地，探究科研團隊如何攻克生命安全和生物安全領域的核心技術，在與病的賽跑中跑出加速度，為膠著狀態的戰“疫”提供科技“利器”。

中國科學院院士：區塊鏈行業正處于從2.0到3.0的過渡階段:中國科學院院士鄭志明表示，區塊鏈在金融服務、醫療健康、文化娛樂、共享經濟等領域應用廣泛。當前，區塊鏈行業正處于從2.0到3.0的過渡階段，要加大投入力度，著力攻克一批關鍵核心技術。（江西日報）[2020/9/30]

清華大學醫學院教授黃國亮介紹快速檢測新型冠狀病恒溫擴增核酸分析系統。　中新社記者韓海丹攝

1.5小時完成6種高發病篩查

新冠肺炎在臨床診斷中存在著核酸檢測假陰性、報告結果等待時間長等難題。如何實現快速、高效、準確的檢測診斷？

聲音 | 中國科技部部長：區塊鏈等技術將對各國經濟發展帶來重大影響:11月21日，在世界5G大會上，中國科學技術部部長王志剛表示，新一輪科技革命和產業變革加速演進，以互聯網、大數據、人工智能、區塊鏈等為代表的新一代信息技術蓬勃發展，對各國經濟發展、社會進步、人民生活、環境、生態等帶來重大而深遠的影響。“作為全球范圍內廣泛使用的新一代移動通信技術，5G將深刻改變人類的生產生活，驅動人類社會進入萬物互聯的時代。”（新京報）[2019/11/21]

北京市教委依托清華大學建設的生物醫學檢測技術及儀器北京實驗室主任尤政、分室主任程京等團隊全力攻堅，在儀器研發、生物診斷等方面取得重大突破。

聲音 | 中國科學院張景中：要在人工智能領域實現更大發展 需通過區塊鏈等解決信息安全問題:據人民網消息，數學家、中國科學院院士張景中表示，目前人工智能在蓬勃發展的同時，也還面臨一些難題，比如缺乏法律保護，數據融合共享還不夠，數據爆發式增長帶來信息安全問題等。在他看來，要在人工智能領域實現更大發展，需要構建嚴格的法律保護體系，打破政府、企業、機構之間的信息“孤島”，并且通過區塊鏈、加密技術、人工智能算法等解決信息安全問題，創造新的增長點。[2019/11/10]

清華大學精密儀器系博士生王博介紹新型冠狀病AI定量輔助診斷系統。　中新社記者韓海丹攝

中國工程院院士程京團隊研發的快速檢測新型冠狀病恒溫擴增核酸分析系統，可在1.5小時內，完成6種呼吸道感染高發病的快速篩查，能有效鑒別診斷甲流、新冠肺炎等。

聲音 | 中國科學院院士鄭建華：區塊鏈技術應用應重視技術內涵:據搜狐消息，昨日由中國電子信息產業發展研究院、重慶大數據應用發展管理局及重慶市渝中區人民政府等聯合指導，中國區塊鏈生態聯盟主辦的“首屆中國區塊鏈技術產業生態大會”在重慶舉行。中國科學院院士、中國區塊鏈生態聯盟理事長鄭建華對倡議書表示贊同。他認為，區塊鏈技術應用不應炒作概念，而要重視技術內涵。“我們要更多地去探討區塊鏈技術本身的價值，尤其是在生產生活、政府管理、金融領域有價值的應用。[2018/11/23]

項目團隊負責人之一的清華大學醫學院教授黃國亮介紹，目前常規環氧樹脂管式聚合酶鏈反應檢測，需要多種儀器串行聯用，這些設備大多需要進口，少則幾十萬元(人民幣，下同)，多則上百萬元，操作程序復雜、步驟多，且每個管多次加樣操作只能檢測單人份，檢測時間在3至5個小時，制約了新冠病快速篩查檢測中的臨床應用。

聲音 | 中國科學院院士：區塊鏈與實體經濟結合程度決定其前景:據中國經濟網報道，中國科學院院士、北京大學數學科學學院副院長張平文表示，區塊鏈是新一代信息技術的組成，決定區塊鏈未來前景的重要因素，主要是其與實體經濟產業相結合的程度。[2018/8/28]

清華大學結構生物學高精尖創新中心王新泉課題組成員在實驗室開展相關科研工作。　中新社記者韓海丹攝

清華大學研發的這套分析系統不僅檢測速度快一倍以上，樣品試劑消耗不到常規方法的1/20，每天可以完成150人份的臨床樣本精準醫學分子診斷，不僅有效降低多步操作造成的人為誤差，還能降低一線檢測人員被感染的風險。

黃國亮指出，目前儀器和芯片試劑盒全部在2月22日獲得了國家食品藥品監督管理總局國家Ⅲ類醫療器械產品注冊證，儀器與上萬人份芯片檢測試劑盒已陸續運抵武漢等全國多個城市用于臨床診治。

這項成果并非一蹴而就。黃國亮表示，早在2003年“非典”期間就完成了SASR病快速檢測微陣列芯片掃描檢測系統的研制，隨后團隊在2007年進一步研究精準醫學檢測核心技術，以便快速、精準檢測呼吸道病及其他病原菌。

“核心技術需要長期積累，如果沒有技術突破，很難想象此次能夠在不到一個月的時間內，把這些儀器開發到位并快速應用于臨床醫療。”黃國亮說，目前已有部分儀器發往伊朗等地支援當地抗擊疫情。

AI協助快速診斷新冠肺炎

是不是新冠肺炎？是輕型還是重型？AI能快速告訴病人。

北京實驗室與北京清華長庚醫院等單位的聯合團隊科研人員研發了“基于影像與臨床信息的新型冠狀病AI定量輔助診斷系統”。

清華大學精密儀器系博士生王博介紹，該系統基于人工智能、大數據，采集了共計1612例樣本，包含1012例新冠肺炎和600例陰性數據，讓機器學習新冠肺炎影像的同時，也學習肺結核、肺癌、氣胸等各種肺部影像特征，從而建立一套綜合化的數據集，強化機器的學習能力。

清華大學教授王宏偉(左)和王新泉(右)介紹科研成果如何助力藥物開發及疫苗設計。　中新社記者韓海丹攝

值得一提的是，該系統擁有自主知識產權的人工智能3D重建引擎，能將傳統CT醫學影像數據自動分割重建為三維立體模型，并顯示在真實空間中。“通過肺部重建，醫生可以看到人工智能已經幫助把炎癥區域的影像清晰地劃出邊界，并提供炎癥侵襲肺部的體積百分比、侵襲的深度等信息，能夠輔助醫生快速、直觀、精準地對病變體和周圍組織進行分析。”

王博說，系統可同步實現智能化影像診斷、臨床診斷、臨床分型三大功能，目前已在武漢大學中南醫院等單位部署應用，并已通過南京市政府捐贈給韓國大田市定點醫院，用以協助那里的疫情防護工作。

科研成果助力藥物開發及疫苗設計

2月18日，清華大學結構生物學高精尖創新中心王新泉課題組和醫學院張林琦課題組緊密合作，準確定位出新冠病RBD和受體ACE2的相互作用位點，闡明了新冠病刺突糖蛋白介導細胞侵染的結構基礎及分子機制。

“這對治療性抗體藥物開發以及疫苗設計有很大的幫助。”清華大學教授王新泉表示，研究成果實現了在原子分辨率水平極其清晰地看到新冠病與受體復合物作用界面，對于了解新冠病進入細胞或者感染細胞的機制，具有重要的指導意義。

沒有白費的努力，也沒有碰巧的成功。記者了解到，王新泉與張林琦實驗室在新發與再發病感染的分子機制、中和抗體篩選和鑒定、疫苗開發等領域開展合作近10年，積累了豐富的研究經驗。

前期，團隊針對中東呼吸綜合征冠狀病研究取得了一系列國際前沿性的研究成果，正是這些研究經驗和積累，為他們快速開展新冠病研究并取得重要突破提供了有力支持。

那么，針對新冠肺炎的特效藥物和疫苗問世需要多久？對此，王新泉表示，團隊下一步的工作重點是基于結構設計篩選能夠阻止新冠病RBD和受體ACE2二者結合的抗體或者小分子藥物，這是一個相對漫長的過程。(完)

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