中國科研攻關跑出“加速度” 科技利器助己助人戰“疫”_人工智能:RBD人工智能技術應用

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”。

聲音 | 中國科學院重點實驗室主任：區塊鏈擴展了經濟活動的范圍與提高效率的途徑:金色財經報道，2019(第二屆)中國金融科技產業峰會近日在京召開。中國科學院重點實驗室主任王飛躍在會上提出，區塊鏈智能的本質使得傳統上難以流通和商品化的“注意力”和“信用力”成為可以批量化生產的流通商品，革命性地擴展了經濟活動的范圍與提高效率的途徑，這種表象呈現為：區塊鏈=信用機器+真相機器。[2019/12/23]

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

聲音 | 中國科學院院士王小云：《密碼法》的推出對于規范市場非常重要:中國科學院院士，國際密碼協會會士，未來科學大獎首位女得主王小云11月16日在2019未來科學大獎周接受采訪時表示，希望大家更多關注和支持密碼科技事業和這個領域年輕的人才。對于剛剛通過的《密碼法》，她表示，“國家推進商用密碼檢測認證體系建設”的提出，對規范市場是非常重要的。《密碼法》明確密碼的分類，將密碼分為核心密碼、普通密碼和商用密碼。對于我們學術研究領域來講，主要關注商用密碼的學術研究和技術應用。（新京報）[2019/11/17]

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？

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 | 中國科學院教授呂本富:公鏈存在三個支撐:金色財經現場報道，在2018區塊鏈發展生態峰會上，中國科學院教授呂本富指出，公鏈的三個支撐是，首先是一支區塊鏈基金及核心團隊，支撐公鏈的原始開發和模型建立。以白皮書為標志。第二是區塊鏈技術社區，圍繞原始開發，接管公鏈的應用開發和運營。第三是用戶組成的社群，用戶既是投資者，也是受益者。可以控制自己的身份和行為數據。所有的個人隱私數據，均可以通過用戶自己來擁有，并在需要的時候有限地授權第三方使用。[2018/7/19]

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

中國科學院大學呂本富：挖掘真正價值點是區塊鏈必須面臨的考驗:中國科學院大學網絡經濟和知識管理研究中心主任呂本富認為，現在的區塊鏈已經走到輿論中央。它的應用還沒有真正走到所有人都要應用的程度，真正價值點的挖掘是區塊鏈必須面臨的考驗。呂本富指出，和互聯網發展一樣，未來區塊鏈要真正從邊緣走到舞臺中央，同樣要經歷價值檢驗的過程。經過互聯網和移動互聯網，網絡經濟能從邊緣化地位到舞臺中央是由于價值產生。[2018/5/21]

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。

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。

中國科學院研究員孫毅：殺手級應用將決定區塊鏈能否推廣:近日，在國家互聯網金融安全技術專家委員會開設的線上公益講座上，中國科學院計算所研究員孫毅表示，區塊鏈最重要的貢獻是改變了人們在互聯網這種業態下的信任模型。區塊鏈能否推廣，其決定性的因素就是它能不能找到一個殺手級的應用。[2018/4/26]

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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