科学家用 AI 发现新型抗生素:一个半小时筛出超级细菌克星
美加研究人员利用 AI 筛选药物分子,仅用一个半小时就从 6680 种未知化合物中圈定候选名单,最终发现能精准杀灭致命超级细菌的新型抗生素 abaucin。该药仅针对目标病菌有效,不易产生耐药性,但距 2030 年临床应用仍有漫长实验要走。

人类和超级细菌斗了几十年,最让人头疼的一点,是细菌进化的速度永远比药厂研发新药快。
全球每年有超过一百万人死于耐药菌感染。来自加拿大麦克马斯特大学和美国麻省理工学院的研究团队,决定把找药的苦活交给 AI。
这篇发表在《自然·化学生物学》(Nature Chemical Biology)上的成果显示,AI 只用了短短一个半小时,就帮科学家从几千种化合物里筛出了一种强效全新抗生素:abaucin。
一个半小时,筛完几千种化合物
研究团队要对付的目标,是鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)。世界卫生组织把它列为三大「关键威胁」超级细菌之一,常年盘踞在医院病房和医疗器械表面,能引起严重肺炎和伤口感染,甚至对绝大多数已知抗生素免疫。
麦克马斯特大学的 Jonathan Stokes 博士直接把它叫做「头号公敌」。
以往找抗生素,基本靠实验人员在培养皿里盲猜海选,费时费力。这次团队先做了一批基础训练:手动测试了几千种已知结构的药物对鲍曼不动杆菌的作用,把哪些化学分子能抑制、消灭细菌的特征数据喂给 AI。
模型学成之后,研究人员一口气丢给它 6680 种未知化合物。AI 仅用 90 分钟就交出了一份精选候选名单。
实验室按照 AI 的建议检测了其中 240 种,最终锁定了 9 种潜在抗生素,其中杀伤力最惊人的就是 abaucin。在小鼠实验中,它成功治愈了感染伤口,并且顺利干掉了从真实患者身上采集的鲍曼不动杆菌样本。
一发子弹只打一个敌人
更有意思的地方在于,abaucin 表现出了罕见的精准性。
传统的抗生素大多是广谱的,像地毯式轰炸,杀坏菌的同时也把体内有益菌一并干掉,还极其容易逼着幸存细菌加速进化出耐药性。
但实验发现,abaucin 对其他种类的细菌毫无反应,它只专挑鲍曼不动杆菌下手。研究人员指出,这种专一性不仅能大幅减少副作用,还让细菌更难演化出抵抗力。
其实早在 2020 年,这支团队就曾在针对大肠杆菌的实验里验证过 AI 找抗生素的思路。现在他们把目光投向了更难缠的狠角色,接下来还计划用同样的流程攻克金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌。
不过,找到分子只是万里长征第一步。Stokes 坦言,后面还有漫长的分子优化和人体临床试验,这款 AI 发现的抗生素真正摆上药房货架,可能要等到 2030 年。
为什么重要
在传统制药逻辑里,抗生素研发早就陷入了死胡同。研发周期动辄十年、投入数十亿美元,上市后为了防耐药还必须尽量少开,药企在商业上根本赚不到钱,导致过去几十年几乎没有全新类别的抗生素问世。
我们认为,这项研究最聪明的地方不是「发现了一种药」,而是跑通了用已知结构做定向低成本搜索的高效范式。AI 可以在几个小时内筛完千万级化合物库,把盲测缩小到几百个分子的极小范围,从根本上降低了前期的试错成本。
但隐患和局限同样明显。AI 只能在已有化学特征的知识边界里找捷径,没法凭空变出全新的生物机理;而且算力再快,也跳不过动物实验和长达数年的人体临床环节,它解决的是「漏斗口太窄」的问题,却压缩不了后续合规检验的时间。
看起来,短时间内我们还指望不上 AI 药丸立刻救命,但它彻底改变了耐药菌研究的军备竞赛规则。只要这个筛选管道能持续复用在其他高危病原体上,人类对抗超级细菌的被动局面,就已经开始松动了。
来源 (2)
- bbc.com(在新标签页打开)原文bbc.com
- bbc.co.uk(在新标签页打开)报道bbc.co.uk