“机器人科学家”"夏娃"可以加速发现新药

在2015年Royal Society journal Interface发表的文章中，英国科学家称可以使用“机器人科学家”更加快速和廉价地发现新药。该团队使用设计的“机器人科学家”夏娃发现了一种有抗癌性质的新化合物可能可以用于治疗疟疾。

“机器人科学家”是科学自动化研究的产物，他们可以自动生成和检验科学假设用以解释实验现象，使用机器人做实验，分析实验结果并修正这些假设，重新开始新的实验，自动化由科学假设引导的高通量实验。“机器人科学家”可以比人工更好地记录实验结果，并可以溯源每个样品结果。

在2009，"亚当"，由Aberystwyth和Cambridge大学设计的“机器人科学家”成为世界上第一台可以自动发现新的科学知识的人工智能系统。由设计"亚当"的同一团队在Manchester大学为了能够更快更经济地发现新药设计了"夏娃"。在文章中，作者详细描叙了如何使用“机器人科学家”发现治疗疟疾，非洲昏睡症和南美洲锥虫病的新药。

“未被重视的热带疾病使数百万的人感染至死，并导致人道主义灾难”，据剑桥系统生物学中心和生物化学系的教授Steve Oliver 称，“我们知道导致这些疾病的原因是寄生虫并使用小分子药治疗这些疾病。但是药物研发的速度和花费及经济回报导致大型药企难以顾及这些疾病。"

""夏娃"利用人工智能从上一轮的成功候选药物的信息中发现更有可能作用于目标靶点的新药物。她使用一种基于工程酵母的新型筛选系统，这样可以排除对于细胞有毒性的化合物，并选择仅阻断寄生虫蛋白的作用而不影响与人源相似的蛋白的功能。这样可以降低药物发现的费用，不确定性并加快药物发现速度.”

"夏娃"可以每天筛选10000种化合物，从上一轮的成功候选药物的信息种使用机器学习的方法挖掘新的候选化合物，使得"夏娃"在药物发现领域具有和人类科学家相比拟的智能，而不是一套单纯的自动化装备。

为了验证系统，科学家建立了检测作用于导致疟疾，非洲昏睡症和南美洲锥虫病寄生虫的关键蛋白的细胞生物学方法并测试了1500种对这些病临床有效的化合物。通过实验，"夏娃"发现了一种原本认为可以治疗癌症的化合物可以抑制疟疾寄生虫的一种关键蛋白DHFR的作用，抑制该蛋白作用的化合物目前正用于治疗数百万罹患疟疾的儿童，而随着疟疾寄生虫的耐药性的提高，发现新的药物变得越来越急迫。

"尽管科学家不断努力，人们目前没有发现能抑制DHFR并通过临床的新化合物", 文章通讯作者Professor King称，”"夏娃"可能在对领域有重大贡献，而不仅仅是一台使用新策略的“机器人科学家”。"

参考文献：

Williams, K. and Bilsland, E. et al. Cheaper faster drug development validated by the repositioning of drugs against neglected tropical diseases. Royal Society journal Interface; 4 Feb 2015.