傳統(tǒng)中醫(yī)理論中蘊含的不少治病良方的線索，AI可以幫助我們提取這些寶藏。研發(fā)中心設(shè)在上海張江的AI制藥公司英矽智能開發(fā)了一套由AI Agents（智能體）驅(qū)動的工作流，它包括6個智能體，按照中醫(yī)“君臣佐使”的邏輯，成功識別了多種天然化合物配方在延緩抗衰老過程中的潛力。
這項研究成果于4月22日發(fā)表于老年醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最具影響力的醫(yī)學(xué)期刊之一《衰老與疾病》。英矽智能高級AI科學(xué)家、論文第一作者Fedor Galkin表示，這是AI首次賦能中醫(yī)藥應(yīng)用的概念驗證。
英矽智能在全球最大開源AI社區(qū)Hugging Face（抱抱臉）上發(fā)布了這項研究中使用的所有資料和代碼庫，包括多智能體系統(tǒng)、跨物種和跨組織的老化標(biāo)志物，以及適配于人工智能交互使用的中醫(yī)數(shù)據(jù)庫，以支持對這個領(lǐng)域感興趣的科研團隊做進一步模型優(yōu)化，旨在促進傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代藥理的融合，為處理各類疾病提供創(chuàng)新性的解決方案。
這套AI智能體組合結(jié)合了英矽智能研發(fā)的多組學(xué)轉(zhuǎn)換模型Precious3GPT與專門用于中藥分子機制研究的在線生物信息學(xué)分析工具BATMAN-TCM。
Precious3GPT是英矽智能推出的首個用于衰老研究和藥物發(fā)現(xiàn)的多組學(xué)、多物種、多組織、多模態(tài)Transformer架構(gòu)生命模型。該模型經(jīng)過120萬生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，通過實現(xiàn)特定組織的年齡預(yù)測、生物醫(yī)學(xué)實驗?zāi)M、化合物效應(yīng)轉(zhuǎn)移等功能，實現(xiàn)全生命周期進程追蹤和機制解讀。
BATMAN-TCM 是由國家蛋白質(zhì)科學(xué)中心聯(lián)合北京中醫(yī)藥大學(xué)推出的，通過中藥復(fù)方的組成成分分析化合物與作用靶點的關(guān)系，并對靶點的作用通路和疾病進行相關(guān)聯(lián)系的中藥靶點數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫包含了中國藥典2010版中499味草藥以及每位草藥的化合物成分，共計29000余個。
在這項研究中，英矽智能團隊首先使用Precious3GPT，以模擬人類和小鼠在包括肺、肌肉和肝臟等3種組織的RNA表達情況。在比較不同年齡組的結(jié)果后，整理得出了一份與衰老相關(guān)的標(biāo)志性基因列表，其中包含NNMT和ACSM1兩個基因。事實上，這兩個基因已作為跨物種衰老的重要標(biāo)志性基因被廣泛報道和研究?；谶@份基因列表，研究人員進一步使用BATMAN-TCM數(shù)據(jù)庫篩選出能夠影響這些基因表達的潛在跨物種抗衰老劑。最終在現(xiàn)有配方中識別出了華山五子丹具有延緩衰老的潛力，同時發(fā)現(xiàn)了之前未組合過的三種草藥：沙苑子、肉蓯蓉和山楂葉。
隨后，團隊將研究物種限定到人類，同時將研究范圍擴展到皮膚、心臟、腎臟和脂肪等7種，進一步專注于發(fā)現(xiàn)與人類多組織相關(guān)的衰老基因表征，并以此為出發(fā)結(jié)合BATMAN-TCM數(shù)據(jù)庫篩選潛在人類抗衰老劑。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，至少一種組織有特應(yīng)性衰老基因表征的影響，其中有54種被認為對全部7種組織均有影響。最后，團隊根據(jù)中醫(yī)“君臣佐使”中醫(yī)方劑配伍組成的基本原則，設(shè)計了一個由6個專用AI智能體組成的工作流程系統(tǒng)，用于草藥選擇、安全檢測、根據(jù)患者信息定制化提供處方參考，從而完成了從中草藥篩選到應(yīng)用的端到端AI驅(qū)動的流程框架。
英矽智能創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官亞歷克斯·扎沃洛科夫表示，在這項研究中，英矽智能展示了將P3GPT生成的衰老基因特征和BATMAN-TCM數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，來編制和篩選具有延緩衰老潛力的中醫(yī)藥配方的工作流程。其中P3GPT識別的部分跨物種衰老標(biāo)志物，與當(dāng)前已建立的衰老機制，和已廣泛報道的研究結(jié)果一致，進一步增加了研究的參考性。除了衰老研究以外，英矽智能也希望能夠充分挖掘傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的潛力，為促進人類健康提供創(chuàng)新的解決方案。
目前不少對此有興趣的程序員，都加入了英矽智能Hugging Face上社區(qū)，嘗試使用該智能體來為自己開中藥處方。比如有人希望減肥，將性別、年齡、疾病、癥狀、主訴等基本信息輸入后，就可以一鍵開方了。智能體將與中醫(yī)數(shù)據(jù)庫互動，根據(jù)用戶需求篩選最適合的藥材，其決策依據(jù)綜合考慮分子生物學(xué)、歷史文獻記載及Precious平臺的專有評估結(jié)果，提問者可以看到整個推理過程。所有成分均會在您提供的信息背景下進行安全性審查。最終，提問者將收到一份定制的中藥配方，附帶詳細的使用說明。比如智能體給這位主訴“肥胖”、癥狀是“胃口太好”的程序員開出藥方，將雞內(nèi)金、薏苡仁、山藥和佩蘭按比例服用，并“囑咐”患者三個月后來復(fù)診。
熱門跟貼