人工智能是當(dāng)今擁有廣闊發(fā)展前景的新興科學(xué)技術(shù)，為人類(lèi)的生活方式帶來(lái)了諸多影響和改變?，F(xiàn)如今，人工智能技術(shù)，包括圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、知識(shí)圖譜、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等，已經(jīng)在生產(chǎn)、生活的各個(gè)場(chǎng)景下得到了廣泛應(yīng)用，掀起了新一輪工業(yè)革命。
目前，人工智能在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用也正在形成全球共識(shí)，人工智能以獨(dú)特的方式捍衛(wèi)著人類(lèi)健康。除了在診療手術(shù)、就醫(yī)管理、醫(yī)療保險(xiǎn)中發(fā)揮作用，人工智能識(shí)別病變細(xì)胞近年來(lái)也越來(lái)越體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)。
人類(lèi)細(xì)胞圖譜（Human Cell Atlas，簡(jiǎn)稱(chēng)HCA）是生命科學(xué)領(lǐng)域近年來(lái)興起的國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃，堪比“人類(lèi)基因組計(jì)劃”。該計(jì)劃采用特定的分子表達(dá)譜來(lái)確定人體的所有細(xì)胞類(lèi)型，并將此類(lèi)信息與經(jīng)典的細(xì)胞空間位置和形態(tài)的描述連接起來(lái)以確定人體中每個(gè)細(xì)胞的空間位置。
人類(lèi)細(xì)胞圖譜包含了跨組織、器官和發(fā)育階段的數(shù)百萬(wàn)個(gè)細(xì)胞的參考，能根據(jù)健康狀態(tài)、基因型、生活方式和外界環(huán)境的不同，對(duì)每一個(gè)個(gè)體細(xì)胞圖譜進(jìn)行注釋。這些參考資料能夠幫助醫(yī)生了解衰老、環(huán)境和疾病對(duì)細(xì)胞的影響，并最終更好地診斷和治療病人。
近日，來(lái)自德國(guó)慕尼黑亥姆霍茲聯(lián)合研究中心和慕尼黑工業(yè)大學(xué)（TUM）的研究人員開(kāi)發(fā)了一種名為“scArches”的新型算法（single-cell architecture surgery），可在人類(lèi)細(xì)胞圖譜中迅速找到某個(gè)病變細(xì)胞。
該算法不是在診所或研究中心之間共享原始數(shù)據(jù)，而是使用轉(zhuǎn)移學(xué)習(xí)將單細(xì)胞基因組學(xué)的新數(shù)據(jù)集與現(xiàn)有的參考資料進(jìn)行比較，從而保留了隱私和匿名。這也使得對(duì)新數(shù)據(jù)集的注釋和解釋變得非常容易，且使單細(xì)胞參考圖集的使用大大民主化。
實(shí)驗(yàn)中，研究人員利用該算法來(lái)研究肺部支氣管樣本中的COVID-19，并利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué)將COVID-19患者的細(xì)胞與健康參照物進(jìn)行比較。結(jié)果表明，該算法能夠?qū)⒒疾〉募?xì)胞從參照物中分離出來(lái)，從而使用戶(hù)能夠準(zhǔn)確定位需要治療的細(xì)胞，對(duì)于輕度和重度COVID-19病例都是如此。
未來(lái)，該算法有望大大簡(jiǎn)化病變細(xì)胞查找過(guò)程。
