創(chuàng)造新的分子結(jié)構(gòu)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研發(fā)新的藥物

來自俄羅斯Mail．ru集團(tuán)、Insilico Medicine醫(yī)藥公司、莫斯科物理技術(shù)學(xué)院的研究人員首次嘗試?yán)?u>神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研制新的藥物。他們?cè)噲D教會(huì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)“思考”并創(chuàng)造出新的分子結(jié)構(gòu)，進(jìn)而生成一些新的有前景的藥物成分。該研究結(jié)果發(fā)表在《Оncotarget》雜志上。

目前人類已知由無機(jī)分子構(gòu)成的物質(zhì)有上億種，而這些物質(zhì)中僅有少量被用于醫(yī)學(xué)。例如，藥理學(xué)家對(duì)已使用多年的阿司匹林進(jìn)行持續(xù)的研究，通過部分改變阿司匹林分子結(jié)構(gòu)，降低其副作用或者提高藥效，生產(chǎn)新的藥品。

如何從上億物質(zhì)中篩選出具有療效的物質(zhì)？Insilico Medicine醫(yī)藥公司及莫斯科物理技術(shù)學(xué)院的研究人員于2016年初開始嘗試借助于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成這個(gè)任務(wù)，隨著研究的深入，研究人員已不僅僅通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)篩選藥品成分，而且嘗試教會(huì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)制造出新的分子結(jié)構(gòu)，從而創(chuàng)造出新的有效藥物成分。

研究人員采用了一種競(jìng)爭性自動(dòng)編碼構(gòu)架，這是一種網(wǎng)絡(luò)深入學(xué)習(xí)新途徑的擴(kuò)充，即用已知療效的分子結(jié)構(gòu)作為學(xué)習(xí)教具，將這些已知療效的分子結(jié)構(gòu)信息輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)了大量的此類分子結(jié)構(gòu)信息之后，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開始自動(dòng)嘗試生成分子結(jié)構(gòu)。