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7月27日,图灵·达尔文实验室副主任、中科计算技术西部研究院客座教授赵宇博士应邀参加“STI数字医疗实验室系列学术沙龙”主题讲座。赵宇博士以“计算医学—认知生命的新技术体系”为主题,分享了利用大数据、人工智能、高性能计算等技术,采用密集数据驱动的科学范式,挖掘隐藏于高维、高通量多维融合的生物医学大数据中的新洞见。本次讲座由STI数字医疗实验室副主任、一二三数字医疗集团科研负责人梁绍麟主持。
在讲座中,赵宇博士表示,计算医学是致力于发展定量的科学方法,通过应用数学、工程学、计算科学,结合生物医学知识来智能化理解人类疾病的机理,构建生命功能的数字化仿真。可利用计算医学建立疾病与生命规律的数字化模型,高精度、定量化仿真患者生理病因、肿瘤病理、肿瘤免疫微环境以及药物敏感或耐药等机制。
赵宇表示,计算医学可推动全新靶点、全新机制的产出,指导药物临床试验的机制性生物标志物发现,从而解决重大科学问题。据了解,赵宇博士所在团队已搭建完成两个AI工具平台——新靶点新机制(MOA)递呈平台、虚拟临床试验平台,指向六个应用场景:新靶点、新作用机制、新生物标志物、设计临床试验方案、预测临床试验结果、拓展新适应症。
讲座中,赵宇介绍了计算医学的研究方式。“数字化是对研究对象通过数字建模的方式,模拟整个运行过程。”他讲到,在癌症防控上,可用数字化建模的方式把人的正常细胞变异成为肿瘤细胞的过程模拟出来,并模拟出相应的药物反应,降低动物及人身上的试错成本。
“人体就像是一个灯箱,只有灯箱中的每个电路都通畅,才能保持灯箱持续性发光。”赵宇表示,AI工具平台上已有将近两千条信号通路,可以描述人的疾病和健康状态,并建立了人的模型、疾病模型和药物模型,已在计算机世界里给电子小人吃电子药。
赵宇介绍,预测治疗耐药性等计算方法和数据建模已经成为了推进研究和临床影响的有利方法,是未来重要的研究趋势。“我们以胰腺癌为抓手,构建了整个胰腺癌全景病图,发现了150多个靶点。并用了大概十个月的时间,做出来一款药物,目前已经完成PCC(临床前候选化合物)。”
讲座最后,赵宇希望通过第三代生命功能级算法、大模型去建立一个新技术体系,在药品研发上,把试错的工作在超算计算机上完成,把验真的工作在药物生化实验室确定。
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