顫抖吧蚊子君!谷歌姊妹公司用AI識別蚊子性別精準滅蚊,控制瘧疾傳播!
蚊子——冷酷的暗夜殺手,生命力極其頑強,繁殖能力超強,自侏羅紀、白堊紀延續至今,世界危險物種排行榜穩居首位。
這個不僅吸血、傳播疾病還折磨人的主兒,入秋之後更狂躁、兇狠,所叮之處更是奇癢無比並伴隨著針扎一樣的疼,多少人飽受其害,叫苦不迭。
好在,各大生命科學和人工智慧領域的大佬們已經開始行動了。
呔,大膽妖孽,有我們人類豈容你在地球上撒野!
絕育蚊子
Verily,Alphabet(谷歌母公司)旗下的生命科學子公司,集大數據和高新科技於一身,他不僅研究具體的疾病,還利用各種新型診斷工具收集大量樣本,再依靠谷歌強大的計算能力尋找出這些信息中隱藏的「生物標籤」,從而幫助醫療研究人員提前發現疾病並找到解決方案。
2016年10月Verily啟動「Debug」項目(就像編程里的「去除bug」),正式向寨卡病毒和登革熱等疾病的傳播載體———蚊子宣戰。
如何通過讓蚊子不孕不育來達到控制蚊子數量的效果,這裡用奚志勇教授團隊製作的圖來說明一下:
1.從其他物種上提取寄生菌沃爾巴克氏體。
圖片來源:Verily Debug介紹視頻
2.將沃爾巴克氏注射到埃及伊蚊蟲卵內。
圖片來源:Verily Debug介紹視頻
3.將培育成形的埃及伊蚊進行篩選區分,將未感染沃爾巴克氏體的雌蚊和攜帶沃爾巴克氏體的雄蚊分開。(因為只有母蚊子吸血)
圖片來源:Verily Debug介紹視頻
4.一切準備就緒後,將不孕的雄蚊在指定地點按指定批次釋放。
圖片來源:Verily Debug介紹視頻
5.因為埃及伊蚊雌蚊一生只交配一次,當遇到攜帶沃爾巴克氏體的雄蚊交配後,受精卵受到沃爾巴克氏體的抑制,無法孵化。
6.釋放結束後,研究人員還需對釋放效果進行監測。
圖片來源:Verily Debug介紹視頻
Verily藉助人工智慧實現了蚊子的性別分類技術。計算機視覺演算法大量降低了區分雄性和雌性蚊子所需的時間。此外,Verily還推出了一種自動釋放系統,用推車實現蚊子的精確投放控制。
他們使用定製的軟體演算法來提升蚊子的培養和釋放量,不斷優化的演算方法可以透過幾乎無法用肉眼檢測到的細微特徵來快速區分雄性蚊子和雌性蚊子。每周可以培育一百五十萬隻這種「太監」雄蚊。在 Verily 釋放了第一批約 2000 萬隻不育雄蚊後,該縣的野外雌蚊數量降低了68%。
世界上最大的「絕育蚊子」工廠
廣州中山大學奚志勇教授團隊自2016年開始在廣州試點絕育蚊子。其實在2011年前後,奚志勇教授團隊就成功培育出一隻與沃爾巴克氏體達成穩定共生的雌蚊,就是最開始的「種子」。
世界最大的「蚊子工廠」,坐落於廣州黃埔,面積超過3500平方米,有4個車間。
工廠員工將蚊子幼崽分別放進塑料盒裡。在工廠裡面,不同規格的籠子裡布滿蚊子,住在這裡面的蚊子,絕大部分是經過了特殊改造,科學家在這些蚊子的卵中注射了「 Wolbachia」的細菌。員工們每天都要分辨出蚊子的性別,然後將其異性放在一起然後等待繁殖產卵。
技術人員在用羊血餵養蚊子。
奚志勇教授團隊在位於廣州市南沙區的沙仔島上釋放了約650萬隻不育雄蚊,結果在持續釋放區,蚊子幼蟲清除率幾乎達到100%,而成蟲的控制效果也達到97%。
比爾·蓋茨和梅琳達·蓋茨基金會也在探索不育蚊子的前景,英國的Oxitec公司則利用基因編輯使某種蛾類逐漸死亡等等。
用AI 技術「找蚊子」
2017 年 9 月,強烈的大西洋颶風-瑪麗亞登陸波多黎各島,颶風過後,對島破壞嚴重,重建家園之際,蚊子數量激增,疾病也隨之叮咬迅速蔓延開來;且由於醫藥用品災後殆盡,捕蚊行動迫在眉睫。
波多黎各很快就收到了撥款和殺蟲劑,但監測、標記、捕捉 40 余種蚊子並不是易事,且蚊子位置分散,非常耗費人力物力。在此背景下,Wovenware公司的 ChristianG.González 打算用 AI 切入「監測環節」,去鑒別蚊子。
今年 8 月初,Wovenware與 Research Trust 共同研發了一個機器學習系統,在收集樣本圖像和標籤、經過數據訓練後,可以自動對蚊子進行分類。據創始人透露,6個月內產品就會上線。
2017年斯坦福大學的昆蟲學家也曾建造了一個人工智慧的聲音感應智能手機應用程序,可以通過翅膀產生的噪音分辨出蚊子種類。
隨著生物技術與人工智慧的發展,我們實現不被蚊子叮的願望似乎是指日可待了。
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