剑桥大学的研究人员利用机器学习模型,成功设计出一种全新的疫苗,能够预防整个人类冠状病毒家族,甚至包括尚未跨越物种的动物变种。
这款疫苗已经完成了首次人体试验,相关结果发表在《感染杂志》(Journal of Infection)上,标志着这是首个经过人体测试的AI设计疫苗。其潜力令人振奋:有望在病毒发生致命变异之前,为人类提供保护。
研究合著者、剑桥大学的Jonathan Heeney表示:“这不仅是为了保护我们免受当前病毒的侵害,更是为了防范可能引发下一次疫情或疾病的病毒。这是我们应对大流行病方式的根本转变。”
传统疫苗通常针对特定病毒进行免疫训练,但随着病毒不断变异,疫苗需要频繁更新,这也是为何每年流感疫苗都要重新接种,以及我们仍需接种新的新冠病毒加强针的原因。
而AI辅助疫苗则可能彻底改变这一局面。机器学习模型能够扫描全球数千种相关病毒的基因数据,预测病毒演化过程中最可能保持不变的部分。如果疫苗针对这些不变的病毒成分,理论上就能保护人体免受整个病毒家族及其未来变异的侵害。

研究团队将目标锁定在包含SARS和新冠病毒的沙贝冠状病毒(sarbecovirus)家族,以及部分动物冠状病毒。AI模型识别出病毒中不可变的关键成分,随后通过体内实验筛选出最佳成分,最终合成了疫苗的“超级抗原”核心。
人体试验结果显示,该AI设计的疫苗成功激活了免疫系统,产生了抗病毒抗体,并且在四个剂量下均表现出良好的耐受性,没有显著安全问题。
不过,试验规模较小,仅有39名受试者,免疫反应较为温和,且保护持续时间尚不明确。
尽管如此,这项研究奠定了基础,未来有望开发出通用疫苗。更令人鼓舞的是,该疫苗基于DNA技术,而非mRNA,因此无需注射针剂,且更稳定,便于运输和储存,不需要像mRNA疫苗那样严格的低温条件。这种疫苗甚至可能帮助应对刚果民主共和国的新埃博拉病毒危机,目前尚无针对该病毒的疫苗。
Heeney总结道:“我们已将疫苗开发从被动反应转变为未来防护。我们的疫苗将持续保护人体免受病毒变异的威胁。我们克服了传统疫苗保护有限的难题,避免了不断追赶病毒变异、频繁更新疫苗的恶性循环。”

