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為防傳染病,Alphabet用人工智能來滅蚊


Alphabet 用自動化昆蟲農場控制病媒蚊數量。
Alphabet 旗下醫療公司 Verily 使用機器學期結合「昆蟲不育技術」,來控制病媒蚊數量。攝: Mario Tama/Getty

隨着寨卡、登革熱等蚊媒傳染病的威脅愈來愈大,如何滅蚊已成為許多國家十分關注的議題。為了控制蚊子數量,Google 母公司 Alphabet 旗下的醫療公司 Verily 使用「昆蟲不育技術」(sterile insect technique),在野外釋放不育的公蚊與母蚊交配,使母蚊產下無法孵化的卵。特別的是,Verily 打算用自身的科技專長,讓這一切由機器代勞。

事實上, Verily 已默默進行這項「除蟲」計劃(Debug Project)數年了。他們在公蚊身上注射一種稱為沃巴赫氏(Wolbachia)的細菌,它可讓公蚊不育卻仍保有與母蚊交配的能力,使母蚊的卵因未正確受精而無法孵化。這項不育技術已被使用多年,對於移動範圍不大、一生只交配一次的蚊子種類最有效,而傳播寨卡、登革熱等流行病的埃及斑蚊正好符合這兩項特性。

(區分公母蚊)是勞力密集的工作,我們想要引入一些工程學的方法,讓大量進行此類工作時能夠更便宜。

「除蟲計劃」發想者、Verily 工程主管 Linus Upson

然而,要想成功達成效果,必須飼養並釋放大量不育的公蚊。除了因成本可觀而無法進行大規模實驗外,如何區分公母蚊也是一個挑戰。由於只有母蚊以血為食,釋放正確性別的蚊子非常重要。過去研究皆以人工方式挑揀公母蚊,不僅耗時,出錯率也很高。

對此,Verily 正在研發算法,通過機器學習來從肉眼幾乎無法察覺的生理特徵,快速辨別蚊子性別。此外,其工程部門也在研發能自動飼養及釋放蚊子的機器,以及能追蹤蚊子數量的感應裝置。此計劃發起者、Verily 工程主管 Linus Upson 坦承,目前技術尚未成熟,但已隨時間有所進步。

近年以科技滅蚊的方法不少,但也引發爭議。生物科技公司 Oxitec 曾試圖在有寨卡案例的美國佛羅里達州基韋斯特(Key West)釋放轉基因蚊子,使其將致命基因傳給後代,以逐漸減少蚊子數量。但當地民眾卻因擔心轉基因蚊會對人體及生態帶來負面影響而強烈反對。

相較於轉基因,Verily 使用的沃巴赫氏菌替代方案是經過大量研究、確定安全的技術,在美國屬於較不受限制的生物殺蟲劑,美國公司 Mosquito Mate 也已經在洛杉磯測試過這項方法,並未引起大眾疑慮。

近年來,矽谷科技公司紛紛投身於大型且難解的公共衞生問題。 Facebook 創始人朱克伯格及其妻子剛宣布,將以治癒所有疾病為目標,捐贈30億美金;微軟創辦人比爾·蓋茨的基金會則已經投入4千萬美金,用於里約熱內盧及哥倫比亞的消滅登革熱計劃。

針對 Verily 的計劃,馬克斯普朗克研究所的進化生物學家 Guy Reeves 表示,對於以「不作惡」(Don’t be evil)為企業座右銘的 Google 而言,這確實是一個很棒的領域。他認為,群眾的認可始終是有效控制蚊蟲的基礎,以不危及此基礎的方式進行釋放實驗是可能的。

100
Verily 工程主管 Linus Upson 指出,據先前的實驗統計,要成功使1隻母蚊產下無法孵化的卵,須釋放出100隻公蚊。

沃巴赫氏菌

沃巴赫氏菌(Wolbachia)寄生在昆蟲體內,能經由雌蟲的卵代代相傳,是一種能扭曲昆蟲性別、殺死蟲卵、挾持宿主 DNA 為其所用的寄生菌;也可說是地球上最興旺的寄生菌,超過五分之一的昆蟲都是它寄生的對象。科學家發現,病媒蚊感染了沃巴赫氏菌後,壽命會減短,而未受感染的雌蚊經過受感染的雄蚊授精後,將導致卵死亡。此外,它也能阻礙登革熱病毒在蚊子組織裏複製。(資料來自網絡)

來源:麻省理工科技評論Fast Company

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