“药剂师,我从当地诊所拿到了处方。那里没有这种药,所以我得去别处买。”
这是加纳许多药房里常见的对话。病人拿着处方来,希望药品有货。很少有人会思考那药在到达货架前经历了多么漫长的过程——反复的实验、等待、验证。更少有人能想象,人工智能正在开始改变这条路径。
掌心中的芯片
在伦敦帝国理工学院白城校区的人工智能药物发现实验室里,奥福苏阿·克洛齐·阿迪-达科博士拿出一个透明的小东西。
“它看起来很简单,”她边说边递给大家,“但这就是现在进行实验的地方。”
她手掌上的这个物体是一块薄而透明的芯片。它看起来不像一个进行严肃科学工作的地方。然而,这就是她现在进行测试的地方,这些测试过去需要长时间和反复试验。
重新思考实验室
阿迪-达科博士是加纳大学药学系的讲师,也是施密特全球教师研究员。多年来,她一直按照熟悉的实验室研究节奏工作。
“你做一个实验。如果不行,就重复。有时,当你追踪特定条件下的变化时,你得整夜守着监测。之后,还要用动物模型来验证你在实验室里得到的结果。这就是传统方式。”
她解释说,要在短时间内满足研究需求,通常需要很多人手和很长时间。
“如果你仔细想想,可能需要大约十名科学家长时间工作才能满足结果需求。”
芯片带来了不同的节奏。
她自己用Autodesk软件设计了它,然后激光切割出一种特殊的塑料。芯片内部有微小的通道,纳米级和皮升级的液滴在其中沿着微路径移动。
“有了这块芯片,我可以同时进行许多实验,而不是手动做一个实验然后重复数周。”
模拟人体
在芯片内部,她重现了人体肠道内发生的情况。
“我们在模拟肠道内发生的事。我们制造一个人工膜,观察药物如何穿过它。”
在药物能治疗疾病之前,它必须穿过人体膜才能被吸收。在芯片上,药物被放在一个精细屏障的一侧,然后她观察药物如何渗透到另一侧。
“渗透性非常重要。如果药物不能很好地穿过膜,那就没有治疗作用。如果运动不一致,那也会影响结果。”
在显微镜下,这个装置显示出液体环境中的液滴,被一层像膜一样的人造层隔开。这只是其中一个孔。整块芯片有很多孔,每个孔都在进行自己的测试。
“这个装置能在极短的时间内产生超过一千个数据点。相比之下,传统方法需要好几个月。”
操作芯片需要精确度。她训练自己精确移液,以免液滴融合、破裂或扰乱它们之间的精细层。
记者学习AI药物研究
芯片产生的大量数据由人工智能分析。
“通常,在人类能力范围内,我们按看到的数据来分析。但AI模型能够检测异常,并从不同角度分析模式,这些角度我传统上无法看到。它揭示复杂的数据模式,给我们提供更多信息。”
这些见解指导着药物开发的后续阶段,并减少了验证所需的动物实验数量。
自2025年9月到达伦敦以来,她一直与I-X人工智能科学中心的研究人员一起培训,与程序员和其他研究人员合作,完善她的建模技能。
“这是一种网络科学方法,用来寻找医疗保健解决方案,”她说,“这是一个提升技能的好机会。”
带回国内
这项工作不会只留在伦敦。
作为她奖学金的一部分,她正在开发一个系统,将带回加纳。她在这里进行的相同实验,在阿克拉的实验室里也能进行,并在她返回后继续合作。
“这将带来更快的解决方案。AI可以预测会发生什么,即使是你从未处理过的化合物。它还可以扩展到加纳拥有的天然化合物。”
对加纳的研究人员来说,这意味着在进入昂贵的测试阶段之前,就能更早地知道哪些化合物值得研究。
她简单总结道:“它成本效益高、准确,而且速度快。”
当她回到加纳大学时,那小小的芯片将静静地放在实验室工作台上。但它将完成过去需要长时间、反复试验和许多人手的工作——在几天内产生结果,而不是几个月,并改变药物研究的方式。
作者:阿菲亚·阿格亚波马·奥福苏
本报道属于英国-加纳科技与创新媒体培训项目的一部分。
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