利用人工智能改善人類健康
公佈於2022年06月16日

科幻小說裏的機械人通常都是奸角——它們威脅、征服及殺害人類。但在英國倫敦的BenevolentAI人工智能公司,莫毅誼博士(2005年裘槎獎學金得主)與他的同事則希望利用人工智能協助開發藥物,對抗疾病。

這聽起來是個令人嚮往又新奇的工作,不過,其實身為計算化學家的莫博士通常都是對著超級電腦的螢幕工作,他說:「我覺得我的工作很有趣,我一直都熱愛探索新藥物及治療疾病的新療法,希望能夠改善病人生活,提高生活質素。」

在尋找新療法的過程中,莫博士其實是在實踐當大學生及博士生時接受過的訓練:「我把我的知識應用於解決現實生活中的問題,非常有成就感。」

莫博士於香港出生,就讀於香港皇仁書院,參加香港高級程度會考。他的父母同為科學家,所以從小就接觸有關藥物治療的知識。莫博士於2001年到英國里茲大學(University of Leeds)修讀化學與藥理學學士課程,讓他有機會探索純化學及生物醫學科學,而他的畢業論文則與計算化學有關,因而對此科目產生興趣。後來,他繼續修讀化學生物碩士學位,更深入探索如何應用化學於了解生物學,並從裘槎基金會獲得獎學金資助修讀計算及藥物化學博士學位。

莫博士於2018年加入BenevolentAI。雖然他在BenevolentAI的工作與他的博士研究並不相同,但他到現時為止所有的研究工作都是有連續性的。他說他目前的工作需要應用計算方法去設計及完善藥物分子,利用他跨領域研究的知識和經驗,找出解決問題的方法,改善人類健康。

莫博士的博士研究與計算化學及藥物合成化學有關,他需要設計一款治療認知障礙症的藥物分子,並且嘗試製作及試驗他的設計。

完成博士學位後,他在蘇格蘭登地大學(University of Dundee)的藥物開發組繼續進行計算化學的研究,把研究應用於被忽略的熱帶疾病,例如瘧疾和非洲嗜睡病。及後,他到英國倫敦的癌症研究院(Institute of Cancer Research)研究新的癌症治療。

莫博士說:「我在各個組織研究不同的疾病,所學到的重點是可轉移的技能,利用計算化學設計新藥物分子。」

莫博士曾多次發表研究成果,探討如何應用計算技術尋找設計藥物分子新方法,以設計出能夠針對特定生物靶點(通常是蛋白)的藥物分子。他曾與研究團隊發表一篇有關共同合作設計選擇性抑制劑的研究,探索藥物分子靶點的蛋白形狀。此文章在2019年刊登於《醫學化學期刊》。

他利用門鎖和鑰匙的比喻,為外行人解釋他的研究,他表示:「試想像生物靶點例如蛋白是一個門鎖,很多疾病都由一個或多個蛋白的故障或障礙所引致,觸發疾病背後的運行機制。」

「所以,設計新藥物分子就好像設計一把訂製的鑰匙,可以打開或鎖上門鎖,使引發疾病的蛋白無法正常運作。計算化學是設計特定鑰匙的有效方法,能夠控制個別門鎖。」莫博士亦曾就此發表文章,探討能夠製作鑰匙背後的化學探索空間:「我們需要尋找合適的元素及組件去設計這些訂造的鑰匙。」2016年,他與癌症研究院的同事在《Future Medicinal Chemistry》期刊發表有關藥物設計分子的結構形狀及如何善用其三維特性的研究成果。

不過,當中一些研究工作的工程浩大,非常耗時,所以莫博士與BenevolentAI的同事正嘗試使用人工智能以加快進度。他說:「我們希望從研究文獻中學習已知的知識,以及學習如何把這些研究套用到新的挑戰。透過人工智能,我們能夠結合及啟發創新的解決方法。」

設計鑰匙的過程需要從大量的組合中,辨識由不同形狀大小的組件組成的正確組合。莫博士說:「利用人工智能,我們能夠縮小範圍,找出最有可能的解決方法,然後發展及評估當中最有可能成功的組合,因而免除需要研究所有的可能性。理論上,我們完成辨識及確認引發疾病機制的門鎖,就可以把同樣的科技及方法應用於任何生物靶點上。」他把研究成果歸功於團體合作,並表示雖然他的研究處於藥物開發過程較早期的階段,但向公眾(特別是病人)解釋研究的好處是非常重要。

「我喜歡計算化學是因為我不需要孤身作戰。」例如,實驗室的化學家負責合成,生物學家負責評估藥物分子的效能,軟件開發人員及數據科學家負責發展科技,而計算化學家就與以上所有的專家合作。

莫博士並不是突然愛上他的研究工作,而是因為在英國這個帶領藥物研究的地方工作,才慢慢產生興趣,他見證著計算化學研究領域的擴展,以及應用到開發新藥物治療方法所帶來的機遇。

「研究的進度為我帶來信心,讓我堅持繼續爭取成果。堅守科學前沿、找到解決問題的方法也就是尋找不治之症的新療法。這並不是平淡的工作,每天都有新的事物、新的數據。這並不是簡單的工作——每天都有新的挑戰,但這些挑戰就是推動我們創新的動力。」

莫毅誼博士在英國里茲大學(University of Leeds)取得學士、碩士及博士學位。他修讀學士課程的時候主修化學及藥理學,碩士主修化學生物,博士主修計算及藥物化學。完成博士課程後,他先後在蘇格蘭登地大學(University of Dundee)的藥物開發組及倫敦的癌症研究院工作,隨後出任現時在BenevolentAI的職務。他於2005年獲得裘槎獎學金。

Extended Reading:

  1. 莫毅誼博士的個人專頁 (裘槎基金會): https://scholars.croucher.org.hk/scholars/mok-ngai-yi
  2. 莫博士於2016年刊登在Future Medicinal Chemistry的學術論文(只提供英文版本): https://www.future-science.com/doi/10.4155/fmc-2016-0095