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购彩2023-01-31 16:05

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治疗“绿色癌症”,智能细菌来帮忙******

  ◎实习记者 骆香茹

  炎症性肠病虽然致死率较低,但长期以来,也面临着诊断困难和难以根治的问题,被称为“绿色癌症”。

  近日,华东理工大学生物工程学院院长叶邦策教授及该院副教授周英团队在《细胞—宿主与微生物》上发表了一项研究成果。该团队开发了一株智能工程菌——i-ROBOT,可实现在体无创实时监测和记录炎症性肠病的发生与发展,并以自调控的给药模式缓解病症。

  各色技术上阵诊断“绿色癌症”

  炎症性肠病是胃肠道最常见的慢性炎症性疾病,包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。腹痛、腹泻、便血等是炎症性肠病主要的症状表现。

  当前炎症性肠病的诊断方法在临床上主要有肠镜、电子微胶囊肠镜等。论文通讯作者叶邦策介绍,肠镜检查的好处是直观,可以观察到人体整个肠道的情况。“但肠镜检查是一项有创检查,在操作过程中难免损伤肠道黏膜,造成少量出血,引起被检者的不适感,患者依从性差。”叶邦策补充道,“也有无痛肠镜,但这种方式有一定风险,做这种检查前需要患者进行全身麻醉,对患有心脏病和肺部疾病的人来说,风险较大。”

  电子微胶囊肠镜是近年来新兴的检查方式,叶邦策介绍,与传统肠镜相比,其对患者造成的痛苦更小、适应性更强,能检查传统肠镜无法到达的回肠、空肠等。但胶囊在消化道运动的过程中,无法人为控制其运动轨迹,其在消化道等位置会随机翻转,产生视觉盲区,有可能导致错过病变部位、延误病情等情况发生,且电子微胶囊肠镜的检查费用更高,给患者带来的经济压力更大。

  智能工程菌是炎症性肠病的新兴诊断方式之一。叶邦策介绍,他们会提前3天将智能工程菌通过口服灌胃的方式送入小鼠体内,等肠炎造模给药结束后通过分析粪便中存在的智能工程菌的荧光信号和基因组DNA突变情况,确定肠道炎症发生、发展程度。

  “智能工程菌在诊断灵敏性、便捷性以及成本上都具有无法比拟的优势,但目前仍仅能通过分析粪便样品来评估疾病的有无或严重程度,而难以实施在体原位诊断。”叶邦策表示,“此外,智能工程菌的生物安全性还需进一步加强。”

  治疗方法从抗炎药物到智能活菌机器人

  为了攻克炎症性肠病,专家们想了不少办法。过去,炎症性肠病的主要治疗方法是使用抗炎药物和免疫调节药物。叶邦策介绍,随着肠道微生物研究的深入,过去十年间,调节肠道微生态、使用智能活菌成为炎症性肠病的研究热点,创新研究不断涌现。

  叶邦策团队开发的i-ROBOT是使用大肠杆菌Nissle1917作为底盘细胞进行改造的。叶邦策介绍,i-ROBOT能够感知低浓度的炎症标志物,具有诊断早期肠炎的潜力。同时,i-ROBOT还能记录疾病发生与发展的信息,帮助监测胃肠道健康状态。

  当然,i-ROBOT的功能远不止于此。叶邦策表示,i-ROBOT还可以在病灶部位根据疾病的严重程度释放相应浓度的药物,在实现有效治疗的同时,又能避免因过度用药而产生的副作用。

  “我们认为智能工程菌是智能活菌机器人的一种。”叶邦策补充道,“智能工程菌具备优异的感知和收集周围环境信息的能力,能够与周围环境进行互动,并能在特定时间和地点采取特定的行动。”

  近年来,“粪便也能治病”的冷知识刷新了不少人的认知,通过粪菌移植治疗炎症性肠病也受到越来越多的关注。粪菌移植是将健康人的肠道菌群植入患者肠道,重建肠道微生态系统,以此治疗肠道疾病。粪菌移植成为炎症性肠病治疗的一种新选择。然而,叶邦策提醒道:“尽管有很多阳性的结果支持粪菌移植的可行性,但是目前一些安全性、伦理性问题尚未得到很好地解决,粪菌移植疗法还存在争议。”

  发展交叉学科或可破解炎症性肠病诊疗难题

  叶邦策介绍,当前,许多研究证明了智能工程菌具有在活体内诊断和治疗疾病的应用潜力,且智能工程菌逐步朝着智能化和临床应用性的方向发展。其中,功能稳定性、临床效力和安全性是决定智能工程菌能否成功应用于临床的关键。

  叶邦策表示:“合成生物学为智能工程菌感应疾病标志物的种类及传感性能提供了很好的策略,然而仅仅依靠合成生物学难以解决所有问题。”

  叶邦策认为,交叉学科的发展为此提供了新的契机,例如将合成生物学与材料和化学科学相结合,能够增强智能工程菌的定植性、靶向性和可控性,进而实现炎症部位的在体原位成像检测。

  此外,智能工程菌的安全性也是限制其临床应用的重要因素,为了应对智能工程菌可能导致的抗性转移、代谢物毒性等问题,研究者们仍在优化技术方案,通过不使用抗性基因作为筛选标记、选择更安全的益生菌作为智能工程菌的底盘、进行细菌毒力因子的敲除、对逃逸细菌进行有效的控制和清除等策略,有针对性地解决相关难题。

  谈到智能工程菌的应用前景时,叶邦策表示,从诊断的角度来说,如果智能工程菌能够通过临床试验,运用到炎症性肠病的临床治疗中,将打破传统肠道疾病的诊断模式,部分替代侵入性的肠镜检测,能让受检者在没有任何痛苦的情况下,诊断出其是否罹患炎症性肠病。

世界需要怎样的人工智能?国际合作全球治理成为共识******

  中新社北京12月5日电 (记者 孙自法)世界需要怎样的人工智能?12月4日至5日在北京举行的2021人工智能合作与治理国际论坛上,全球人工智能领域的思想领袖和实践者线上线下“云”集一堂,共商人工智能发展大计。论坛开幕式上,国际组织、政府部门和学术界代表就对人工智能的国际合作、全球治理形成共识。

  联合国助理秘书长、秘书长技术事务特使办公室主管官员玛丽亚·弗朗切斯卡·斯帕托利萨诺表示,人工智能是联合国秘书长发布的《数字合作路线图》中提到的关键数字挑战之一。作为一项能够带来真正变革的技术,人工智能的应用也伴随着严峻挑战。在充分发挥人工智能益处的同时,需要在全球范围内进行更好的引导与合作。

  她说,联合国秘书长在《我们的共同议程》报告中强调了要加强人工智能领域的全球监管,提议要建立一个由多重利益攸关方参与的全球人工智能合作新机构,特别强调要纳入全球南方国家及其观点的重要性。“我们必须共同努力建立普惠包容、反应迅速、且行之有效的全球合作架构,以此应对人工智能带来的各项挑战”。

  中国科技部副部长李萌指出,中国秉持科技向善,高度重视人工智能治理。他认为,未来,人工智能治理要倡导敏捷治理理念,实现人工智能发展与安全的平衡;倡导包容共享理念,实现不同群体共享智能红利的平衡;倡导可持续发展理念,实现智能化与绿色化的平衡;倡导人类命运共同体理念,实现差异发展与合作共赢的平衡。

  在中国工信部副部长徐晓兰看来,在“互联网+人工智能”的驱动下,人类的生活方式发生着深刻变革;在“工业互联网+人工智能”的驱动下,产业的生产方式将发生深刻变革,人工智能还将深刻影响社会治理的现代化进程。她说,中国工信部已组建智能传感器、智能网联汽车等国家制造业创新中心,推动北京等8个人工智能创新应用先导区建设等,未来还将携手相关各方,在共促人工智能持续健康发展、共建包容共享的人工智能治理规则、共创国际合作新局面等方面大力合作,为推动人工智能国际治理体系建设贡献中国智慧。

  图灵奖得主、清华大学交叉信息研究院院长姚期智指出,随着人工智能与经济社会的相互嵌入,保持科学技术与经济社会发展之间的良性互动与协同越来越重要,这就需要做好人工智能技术开发、应用与治理之间的平衡。然而,人工智能对数字经济时代的隐私保护和数据安全也提出挑战,不断精进的算法、高效的算力和隐私保护是人工智能理论的新方向。他认为,“平衡包容”的人工智能治理体系的建构,将进一步释放人工智能的潜能,更大程度地保证人工智能的安全性。

  作为本次论坛国际支持机构,联合国开发计划署驻华代表白雅婷表示,人工智能在疫情应对、抗击气候变化中都发挥着重要作用。与此同时,人工智能也存在算法偏见和侵犯个人隐私等风险。随着人工智能应用在世界各地愈加普及,需要就公平道德的人工智能治理体系的构建路径达成共识,国际合作至关重要。因此,要确保围绕人工智能开展的对话真正具有全球性,让每个国家都有机会发声。

  “人工智能是第四次工业革命的标志性技术,智能时代的‘大门’已经缓缓开启。”论坛主办方、清华大学校长邱勇指出,人工智能治理必须协同多元主体、兼顾多维目标、融合多元价值,加强全球合作与对话,构建平衡包容的人工智能治理体系。大学作为人类科技文明的重要策源地,不仅要在人工智能基础理论与技术前沿努力突破创新,也要践行科技向善的文化理念,塑造良善的人工智能价值与伦理,推动建立科学合理的人工智能国际治理体系。

  他说,清华大学高度重视人工智能领域的研究和教育,已先后成立人工智能研究院、智能产业研究院、人工智能国际治理研究院、智能社会治理研究院。清华大学将继续发挥多学科优势,努力在人工智能治理领域发挥更大作用。(完)

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