剑桥大学团队 AI 设计通用疫苗完成首次人类临床试验,未来有望提前“拦截”大流行病
AI瞄准病毒“共享弱点”,破解通用疫苗百年难题
传统疫苗往往针对特定病毒株开发,面对快速变异的病毒(如流感、冠状病毒)时效率低下。剑桥大学团队另辟蹊径,利用AI深度学习模型扫描数千种已知病毒家族的基因组,寻找在所有变体中高度保守的蛋白片段——这些片段是病毒生存和复制所必需的“共享弱点”。AI通过模拟病毒蛋白在不同宿主细胞内的结构变化,筛选出能激活广谱T细胞和B细胞免疫反应的抗原组合。此前,研究者已借助AI预测出“整个蛋白质宇宙”的形态,此次成果正是基于此类技术对病毒核心结构的精准解析。

从算法到针管:首次人体试验启动,安全性成焦点
这项名为“VaxiCov”的候选疫苗已完成临床前动物实验,结果显示其对多种β冠状病毒(包括SARS-CoV-2原始株、德尔塔及奥密克戎变体)均能诱发持续6个月以上的中和抗体反应。2024年第三季度,该疫苗在英国正式启动1期临床试验,招募60名健康志愿者,主要验证安全性及免疫原性。试验方案采用mRNA递送系统,编码AI设计的广谱抗原。研究团队强调,全自动合成与读取DNA数据的流程已实现工厂化,未来若试验成功,疫苗生产周期可压缩至疫情爆发后的30天内。
提前“拦截”行动:AI如何改写大流行病应对剧本?
参考COVID-19疫情在“短短几个月内席卷整个世界”的教训,研究者指出,传统的“反应式”疫苗开发(从测序到上市需12-18个月)始终慢病毒一步。AI驱动的设计流程将抗原设计从数周缩短至数小时:团队利用已有的病毒基因组数据库和蛋白质结构数据(类似于“人工智能预测了几乎所有已知蛋白质形态”的技术路线),在实验室同步验证候选抗原。一旦监测到新型病毒序列,系统可立即输出疫苗设计蓝图,无需等待病毒分离培养。这种“预训练+实时适配”模式,有望像“提前布设雷达网”一样,在大流行萌芽阶段便启动免疫屏障构建。
跨界协同:当AI、基因组学与疫苗学“握手”
该项目的核心在于多学科融合。团队不仅从AI模型库中调用了最早诞生于剑桥的“人工智能发源地”技术基础(如1950年代图灵设想的雏形),还整合了来自医疗健康领域人工智能伦理前沿的隐私保护框架,以确保志愿者基因数据的安全。此外,项目受益于国际基因组学合作网络——正如过去对COVID-19病毒“更早、更快、更广泛的基因组学能力”的呼吁,本次研发直接使用了全球共享的病毒序列数据库。研究还探索了纳米传感器快速检测病毒变异的方法,以便AI模型持续更新抗原设计。