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一張圖看懂全球疫情!台科學家用反恐AI破解武漢肺炎軌跡

文/財訊雙週刊-2020-03-23 17:30:38
▲圖策智能創辦人林清詠近幾年經常往返台美,推動AI應用。(圖/財訊雙週刊提供)
知名AI科學家林清詠,用過去尋找恐怖分子的技術,分析武漢肺炎病毒傳播路徑;結果發現,除了中國,台灣更要小心歐洲帶來的防疫風險。

搭車前往曼哈頓第五大道辦公室的路上,圖策智能(Graphen)創辦人林清詠注意到,一向擁擠的通勤路上,人潮突然變得稀稀落落。「今天開始,我也在家工作。」林清詠接受電話採訪時,苦笑著說。

他是知名AI技術專家,曾任IBM首席科學家。最近這一陣子,他和公司團隊忙著用AI技術研究武漢病毒基因,追查這個「最狡猾的病毒」是怎麼流竄到全世界的。

林清詠的電腦裡,儲存來自30個國家,數百個武漢肺炎病毒的基因資料。3月10日,他和團隊比對每個病毒裡3萬個基因,終於完成全球第一個武漢肺炎擴散路徑圖。這也是世人第一次能清楚看到,危害世界的病毒如何在短短3個多月竄出中國,還演化出亞型病毒,撲向世界的歷程。

這是AI結合公共衛生的一大突破,以前做分析時,只能假設每個患者都得到同樣的病毒,推測疫情的未來發展方向,「這是第一次,我們既能看到整體,又能看到每個病毒的變化」,只需要注入更多資訊,就可以用這樣的系統,進一步預測疫情未來發展。

林清詠解釋,一般人把武漢肺炎只當成一種病毒,事實上,每傳到一個新的感染者,病毒的基因就可能隨機改變,「最近聽到北京的新病毒,出現攻擊中樞神經的症狀,我就很擔心」。他分析,感染的人愈多,病毒的變異次數就愈多,難保不會出現更具攻擊力的新病毒。

就像警察靠指紋捉小偷,林清詠用AI當成放大鏡,比對每個病毒的「基因指紋」,用一個星期時間,找到各國政府要花上好幾個月才能發現的防疫破口。例如,3月初,美國才開始警覺疫情升高,但林清詠的分析發現,武漢肺炎分成三路擴散,兩個關鍵的超級傳播者,早在1月就已種下歐美大流行的禍根。

第一個超級傳播者是1月5日發現的一名武漢病患,他身上帶有的變異基因,後來同樣出現在台灣、比利時和澳洲,最終在美國華盛頓州落地,林清詠觀察「這個病毒在華盛頓州偷偷傳布一個月之後」再傳到在加州的至尊公主號遊輪,3月初傳到明尼蘇達州。

另一個超級傳播者,則是歐洲大流行的源頭。林清詠發現,1月24日確診的一名病人,他身上的病毒基因,快速擴散到德國、義大利和瑞士,最終引發全歐大流行。他觀察,歐洲流行的病毒基因,已經帶有跟中國不同的成分。他的分析指出,澳洲是另一個病毒入侵歐洲的主要來源,相同的病毒在新加坡、法國、義大利擴散,像跳板一樣,一步步跳向歐洲。

第三路則在亞洲擴散,北京、韓國,及鑽石公主號郵輪上受感染的病患,他們感染的病毒基因大部分跟武漢當地原始病毒非常類似。

林清詠指出,攤開這張圖發現,台灣對抗武漢肺炎,光防堵中國已經不夠了。他拿取得的台灣案例說明,有人到中東旅遊染疫,檢驗出來,他身上帶有的其實是歐洲來的武漢肺炎病毒,「川普要切斷美國和歐洲的交通,有他的道理」。

美國的狀況還未明朗,像前幾天,紐約市有一名律師被查出一個人傳染了1百多個人。「他沒出過國,也還找不到他是在哪裡被感染的。」林清詠說,美國境內可能還有尚未被發現的感染源。

至於台灣,林清詠觀察,必須抵抗多路進攻的感染源,「7個案例的病毒基因,四個跟武漢原本的基因一樣,一個是從歐洲傳來,兩個是亞洲常見的病毒」,台灣目前病例數並不多,能抵擋這麼多路進攻,並不容易。

他觀察,日本和中國的疫情已逐漸得到控制。「日本當地的病毒基因,就沒有再擴散出去。」他解釋,其他地方很少發現跟日本患者身上帶有一樣基因組的病毒,顯示日本控制已有成效,中國新增病例變少,新加坡也有控制住,歐洲之前防疫不佳,恐怕是防疫的新威脅。這些資料,能更即時幫助各國辨識疫情威脅來自哪裡,或是開發更有效的藥物。

有意思的是,他能這麼快完成分析,是因為他曾主持過美國國防部國防高等計畫研究署用於反恐的計畫。林清詠原本是網路研究的專家,2009年4月,美國《商業週刊》報導他領導的創新研究「如何為你的人脈定價(Putting a Price on Social Connection)」,林清詠分析網路上每個人的互動發現,一個好的人脈,每個月可以帶進588美元的收益!

「看到這個封面,美國國防部高等計畫署(DARPA)找上我」林清詠說,美國國防部想要知道,如何透過分析網路找到恐怖分子。

林清詠拿下兩個大計畫,帶著IBM和8所美國大學的學者,開發可以分析巨量訊息的系統,尋找網路裡一般人看不見的祕密組織和金流。

一位台灣AI學者觀察,林清詠研究特色在於,「他的系統可以處理極為大量的資料」。過去,他用這樣的技術分析全世界網路,找恐怖分子,現在只是換個目標,用基因資料分析擴散的病毒。目前,圖策智能的AI技術已經和多家機構合作,把AI用於銀行反洗錢上。

林清詠的下一步,是推動AI驅動的精準醫療,「我們跟中研院合作,用AI分析蛋白質的變異,預測癌症基因的變化」,原理和分析疫情有點像,當癌細胞不斷的人體內突變,AI可以幫助分析癌細胞變化的走向,「判斷哪一種藥物更有效」,目前也有一家紐約公司跟他們合作,應用大數據病歷資料預測一般病情。

或許,下一次疫情來襲時,我們不只仰賴口罩保護,還可以讓來自台灣的AI系統,為我們預報每個國家,甚至每個飛進台灣的旅客,可能帶進來的傳染風險。

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