超級電腦對戰超級細菌，英國砸 4,500 萬英鎊用 AI 開發新抗生素

英國近日啟動了一項重大計畫，旨在利用人工智慧（AI）應對日益增加的抗藥性感染問題。這項計畫是由弗萊明倡議（Fleming Initiative）與製藥公司葛蘭素史克（GSK）合作進行，目的是在超級細菌與超級電腦之間展開一場戰鬥。

該計畫的重點在於加速新抗生素的發現，並提供對抗其他威脅的新方法，包括致命的真菌感染。隨著抗生素的過度使用，細菌逐漸演變出對感染的抵抗力，因此開發新藥物成為當務之急。抗藥性感染被稱為「沉默的疫情」，每年全球約有一百萬人因超級細菌直接喪生，並導致數百萬人死亡，這個數字預計將持續上升。

這項合作計畫將投入4,500萬英鎊於六個研究領域。倫敦帝國學院的安德魯·愛德華茲（Andrew Edwards）博士表示：「這是我所知的英國抗生素計畫中最大的單一投資。」他將專注於一類難以治療的感染，即革蘭氏陰性菌，包括大腸桿菌和肺炎克雷伯氏菌等知名細菌。

這些細菌擁有額外的外層，能控制進出細菌的物質，並能阻止抗生素進入，迅速排出已進入的抗生素，使其難以治療。研究團隊將進行實驗，使用不同化學結構的分子，記錄哪些物質能進入並留在這些細菌內部。這些數據將被輸入AI，以便其學習抗生素在革蘭氏陰性菌內部持續存在所需的條件。

愛德華茲指出，當前人們使用的AI是基於網路上的所有資訊，而不是隨機產生答案。他強調：「如果想要取得進展，就必須擁有數據。」該計畫的目標是將多年來的研究轉化為計算機的簡單任務，並在破解化學密碼後，指導科學家如何修改潛在的抗生素，以繞過細菌的防禦。他提到，來自烏克蘭衝突的案例顯示，某些感染無法用任何抗生素治療，這導致了肢體的截肢。他表示：「這是未來的縮影，但實際上正在發生，這是一個相當可怕的想法。」

那麼，AI能否超越細菌的演化？愛德華茲認為，如果能研發出幾種有效的抗生素，將能夠重新掌控局勢，並保持對抗感染的能力。

弗萊明倡議以亞歷山大·弗萊明（Alexander Fleming）命名，他於1928年發現青黴素，開啟了抗生素時代。即使在他80年前獲得生理學或醫學諾貝爾獎時，他也已經警告過抗藥性帶來的危險。弗萊明倡議的主任艾莉森·霍姆斯表示，抗生素是「被浪費的最偉大健康資源之一」，我們應該思考自己對抗生素的依賴程度。

該計畫還將利用AI預測超級細菌的出現和擴散，並計劃超越細菌，針對致命真菌感染的上升，首先針對的是麴黴屬。這些孢子通常無害，但對於免疫系統較弱的人來說，可能變得致命。GSK首席科學長托尼·伍德（Tony Wood）表示：「我們將開啟新方法來發現新型抗生素，並預測和超越抗藥性的發展，以改變嚴重感染的治療和預防方式。」

美國和加拿大的研究人員已經開始使用AI來篩選藥物，甚至從零開始設計抗生素，以針對抗藥性細菌，如淋病菌。英國的數據顯示，每週大約會發現近400例新的抗藥性感染病例。