2022
11/21
相关创新主体

创新背景

人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来,理论和技术日益成熟,应用领域也不断扩大,可以设想,未来人工智能带来的科技产品,将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。

 

创新过程

人工智能打开生命科学新世界

研究人员凭借冷冻技术,配备相机的显微镜和AI;观测到每个细胞都是不同的;细菌被当场捕获,深度冷冻。

细菌跟随它们的受体蛋白获取食物,像蜂窝一样整齐地排列着,它们刺穿细胞壁。在外面它们捕捉信号;在内部,他们将细胞设置为朝正确的方向泳动。

人工智能从照片到3D图像

显微镜中的相机拍摄了大约一百张相同数量的细胞切片的照片。然后,智能软件将这一百张照片转换为易于理解的3D图像。这实际上为研究人员打开了一个新世界:他们可以非常详细地观察细胞结构和器官的样子以及细菌如何“移动”。

研究人员表示二十年前每天最多生产两个数据集。如今,每天四十到五十个,远远超过研究人员所能看到的。他们希望处理更大的项目。就像绘制人体内外的1.5公斤细菌一样。为此,AI研究人员与科学家合作开发学习算法,以识别单个细胞成分并将它们单独整合到图像中。这目前由科学家家完成,但很快就会完全自动化。

绘制感染或癌症

与此同时,该团队与其他实验室一起致力于进一步开发显微镜技术。他们已经可以看到更大的结构。

例如,斑马鱼的完整肠道。显微镜中的相机日夜不停地拍照整整一周,使用人工智能来尝试确定与霍乱病毒相互作用的地方。这种分析是他们现在面临的挑战所在,这就是该团队与人工智能专家合作的原因。

 

创新价值

这项技术为生命科学打开新的可能。通过这些技术,研究人员很快就能详细绘制出生命科学中的许多生物系统。

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