钟南山提议用人工智能预测X疾病:未雨绸缪,应对未来大流行
在新冠疫情后,全球公共卫生领域面临一个紧迫问题:如何避免下一次未知大流行?中国工程院院士钟南山近日提出一项前瞻性倡议——利用人工智能(AI)预测“X疾病”,这是一种由世界卫生组织(WHO)提出的概念,代表未来可能引发国际大流行的未知病原体。钟南山强调,此举旨在提前准备,减少被动应对的损失,将“未病”作为研究目标,打造主动防御体系。这一提议引发广泛关注,AI如何预测一种尚不存在的疾病?X疾病又是什么?本文将深入解析。
X疾病:未知大流行的代名词
X疾病并非具体病毒名称,而是一个概念性术语,由WHO提出,象征未来可能出现的、未知的致命病原体。它就像一个“通缉令”上的空白位置——我们知道未来肯定会有新“罪犯”出现,但不知其名字或样貌。历史上,类似未知病原体曾引发大流行,例如2003年的非典和2019年的新冠。X疾病可能具备四大特点:可能是来自动物(如蝙蝠或鸟类)的新型病毒,如新型冠状病毒或流感病毒;具备高传染性,像麻疹或新冠一样通过空气高效传播;具有高致病性,如埃博拉般导致高死亡率;潜伏期长或无症状传播,使得防控极其困难。钟南山提议研究X疾病,本质是为应对未知“大敌”做超前准备,避免重蹈疫情初期的被动局面,目标是当下一个X疾病出现时,人类能以最小损失应对。
AI如何“预知”未来疾病
AI预测X疾病不是凭空猜测,而是基于海量数据的智能推理和风险预警,过程可简化为数据收集和模型分析两大步骤。首先,数据收集是基础:全球病毒数据库涵盖数十万种已知病毒的基因序列;动物病毒监测数据聚焦野生动物(如蝙蝠、老鼠)和家畜中的病毒;环境数据包括气候变化、森林砍伐和人类活动范围扩大等因素,这些会增加人类与携带新病毒动物的接触机会;人类疫情历史数据则提供过去流行病爆发和传播的案例。其次,AI模型分析是关键:AI学习已知危险病毒(如SARS或埃博拉)的特征,在病毒数据库中扫描,识别基因结构相似的“高风险”未知病毒;预测“溢出风险”,分析哪些地区(如热带雨林边缘或活禽市场密集区)因环境和人类行为,病毒从动物“溢出”到人的风险最高;模拟传播路径,一旦判定高风险,AI可模拟病毒通过航空、铁路等交通网络在人类社会的传播速度。简言之,AI不是在预测具体不存在的病毒,而是从数十万种已知病毒中筛选出最可能“变身”为下一个新冠的威胁,并预警其潜在出现地点。
预测的准确性:从不确定性中寻找机会
AI预测X疾病不可能100%准确,但其价值在于大幅缩小范围和提升预警能力。准确性高度依赖数据质量——监测网络覆盖越广、数据越全面,预测就越可靠,这类似于天气预报:数据点越多,预报越准。核心策略是“宁错勿漏”:即使10次预警只有1次成真,这次成功也能为全球争取宝贵准备时间(数月甚至数年),价值无可估量。基于预警信号,科学家可优先对高风险病毒进行实验室研究,并在高危地区加强监测和医疗资源储备,实现“提前预知未来”。钟南山的思路强调,预测不是终点,而是主动防御的起点,通过AI将被动应对转向未雨绸缪。
从预测到治疗:AI的医学应用
预测X疾病后,AI还能辅助预测治疗方案,但不能直接生成完整方案。最激动人心的应用是候选药物和疫苗靶点的预测:一旦获得新病毒基因序列,AI可快速分析其关键蛋白结构(如新冠病毒的刺突蛋白),设计候选疫苗的mRNA或蛋白序列,极大缩短疫苗研发前期时间;在药物领域,AI模拟新病毒蛋白与现有药物分子的相互作用,筛选“老药新用”的可能(例如瑞德西韦最初为埃博拉研发),或加速设计新药。然而,这些方案仍需实验验证安全性和有效性——AI的作用是将“大海捞针”变成“水池捞针”,提高效率,而非替代科研。
主动防御:钟南山提议的深远意义
钟南山院士的提议极具远见,核心是打造“全球疫情预警和快速反应系统”,实现从被动应对到主动防御的转变。虽然AI预测不能消除未来大流行风险,但能让人类更有准备、更从容应对,减少生命和经济损失。这相当于用AI为世界编织一张安全网,其真正意义在于未病先防,而非亡羊补牢。
钟南山的倡议提醒我们:在病毒进化与人类活动交织的时代,预防胜于治疗。通过AI预测X疾病,我们不仅为未知威胁布防,更在推动一场公共卫生革命——让科技成为守护人类健康的盾牌,而非事后补救的工具。未来,全球协作和数据共享将是关键,唯有主动出击,方能避免历史重演。
机构