微软 Premonition:像预报天气一样预测流行病传媒
据估计,60% 至 75% 的新兴传染病是由于病原体从动物转移至人类所引起,比如寨卡、西尼罗河、登革热以及最近发现的 COVID-19 等等。微软 Premonition 提供了一种先进的预警机制,能彻底改变疾病预防的研究范式——从对已知病原体的被动反应,转为不断主动搜寻,帮助人类及早发现潜在威胁,并在灾难爆发前制定干预措施。
“外面的天气怎么样?”如今我们只需通过智能助手、智能手机或互联网的简单搜索,就可以快速获得答案。事实上,气象预测的背后,是由各地气象站组成的全球传感器网络、高级数据分析工具和现代超级计算机所支撑的。
微软 Premonition 希望利用同样的方式,去预测地球生物群落或者日常生活中的微生物、病毒和携带疾病动物的分布和演进。如果监测生物群落可以像监测天气一样,那么未来人们就能够更早地发现环境中的病原体,并且可以在大流行之前预测疾病的爆发。
▲位于微软雷德蒙园区的 Premonition 项目“防疫试验场”
今天,我们比以往任何时候都更需要新的全球传感器网络,来保护人类自身的健康,以及经济和社会的持续发展。微软 Premonition 项目高级总监 Ethan Jackson 表示:“ 微软 Premonition 彻底改变了研究的范式,从对已知病原体的被动反应,转向了不断主动搜寻信号,而这些信号可以帮助我们及早发现潜在威胁,更快地做出反应,并在灾难爆发之前制定全新的干预措施。”
▲ 微软 Premonition 项目负责人 Ethan Jackson
微软 Premonition 是一套先进的预警系统。它结合了机器人感知平台、人工智能、预测分析和云规模宏基因组学,可以自动监测蚊子等携带疾病的动物,并自动收集环境样本,然后从基因组层面,通过扫描,来判断是否存在生物威胁。
与天气预报一样,微软 Premonition 的分析也用到了云计算,并且在微软 Azure 云平台上得到了 Azure IoT 和 Azure Data Lake 等最新研究进展的加持。如今,Premonition 项目已经扫描分析了来自环境样本的超过 80 万亿个碱基对,并从这些基因组资料中侦测到了一些生物威胁。
最新发布的微软 Premonition 云(Microsoft Premonition Cloud)借助微软 Azure 云平台对微软 Premonition 项目所收集的数据进行聚合和分析。新服务将在未来几周内通过“抢先体验计划”向社会开放。
“先发制蚊”
预设“寨卡病毒”保护伞
据估计,60% 至 75% 的新兴传染病是由于病原体从动物转移至人类而引起的,其中就包括寨卡、西尼罗河、登革热以及最近发现的 COVID-19 等病毒。
美国德克萨斯州休斯敦市所辖的哈里斯县,是 Premonition项目的最初部署地点,四年后的今天, 微软 Premonition和哈里斯县公共卫生局将进一步扩展合作关系,共建全球最先进的生物威胁侦测网络之一。 “它将改变游戏的规则”昆虫学家、约翰·霍普金斯大学分子微生物学和免疫学教授 Douglas E. Norris这样描述 Premonition项目的影响。
“我们目前在应对蚊子方面所做的一切都是被动反应,只有当我们看到很多蚊子的时候才会去喷洒大量的灭蚊剂。想象一下,如果有这样一个预测系统,它将会根据已掌握的数据和模型,提前预告你那里几天之内会出现很多蚊子。这样我们就可以在被叮咬之前‘先发制蚊’,提早喷洒灭蚊药物,也就不会出现大量可能导致疾病传播的‘轰炸机群’。无论对于人类还是环境而言,这都是一种更为健康的做法,也是更具成本效益的做法,特别是在 COVID-19 爆发,全球公共卫生部门的人力配备和预算都愈发捉襟见肘的大背景下,这样的做法意义深远。“
Premonition 项目建立在“一体健康”的理念上,它强调“人的健康取决于我们所生活的环境”。秉承这一理念,Premonition 项目能够帮助公共卫生系统更好地衡量干预措施的有效性,以及各种方法的成本。大多数能够影响人类健康、社会和经济状况的事物都很“小”,例如节肢动物——蚊子、壁虱等,以及更小的微生物和病毒,它们的尺寸常常是以毫米、微米乃至纳米为单位。微软 Premonition 的机器人感知平台能够捕获、收集和汇集这些微小且通常貌似不可见的威胁,并分析有关数据。