Как ИИ меняет глобальную готовность к инфекционным заболеваниям

Опережать быстро развивающиеся патогены остается главной задачей для правительств, отраслей и сообществ во всем мире. Способность быстро выявлять, характеризовать угрозы инфекционных заболеваний и реагировать на них имеет решающее значение для снижения социального и экономического ущерба.

Помимо общественного здравоохранения, риск инфекционных заболеваний также стал определяющим компонентом экономической и национальной безопасности. Вспышки подрывают глобальную торговлю, напрягают критически важные трудовые ресурсы, подрывают доверие инвесторов и создают каскадные последствия для таких секторов, как производство, сельское хозяйство, логистика, путешествия и финансы. Таким образом, усиление разведки патогенов и готовность контрмер являются основополагающей инфраструктурой для устойчивости экономики и общества.

В этой постоянной гонке против биологической эволюции искусственный интеллект играет все более важную роль в том, как мир предвидит угрозы болезней и реагирует на них. Важно отметить, что ИИ — это не отдельный инструмент, а целый спектр взаимодополняющих подходов. Основанные на выводах и аналитические методы, такие как статистическое моделирование, эпидемиологический надзор и механистическое моделирование, остаются важными для обнаружения сигналов, оценки риска, проверки доказательств и поддержки принятия решений.

Генеративный искусственный интеллект опирается на эту основу, синтезируя сложные доказательства, исследуя сценарии, генерируя гипотезы и ускоряя процессы проектирования, которые в противном случае заняли бы месяцы или годы. Агентный искусственный интеллект расширяет эти возможности, создавая автономные, целенаправленные системы, которые могут планировать, действовать и координировать многоэтапные задачи с минимальным контролем. Его можно применять для интеграции данных, выбора инструментов, выполнения рабочих процессов и предоставления аналитической информации в режиме реального времени. В совокупности эти подходы позволяют создать более полную, быстро реагирующую и устойчивую систему безопасности здравоохранения.

Чтобы использовать эту возможность, Всемирный экономический форум поддерживает разработку двух взаимодополняющих глобальных цифровых платформ, спроектированных как общая инфраструктура, отвечающая общественным интересам: Механизм готовности к пандемии (PPX) и Глобальная платформа анализа патогенов (GPAP). Эти платформы расширяют доступ к передовым аналитическим и генеративным возможностям, сохраняя при этом надлежащее управление, суверенитет данных и меры безопасности.

По своей сути PPX — это комплексная платформа для исследований и разработок, которая объединяет данные на протяжении всего жизненного цикла вакцины — от геномного надзора, эпидемиологического моделирования, эволюции вируса, разработки антигенов, клинической разработки и мониторинга безопасности до подачи в регулирующие органы. В основе этого цифрового конвейера лежит агентная система искусственного интеллекта, позволяющая оценивать динамику вспышек, проверять доклинические и клинические данные и генерировать надежные гипотезы для поддержки научных и политических решений.

Платформа PPX использует эту агентную архитектуру искусственного интеллекта для интеграции знаний из разных дисциплин, предложения конструкций вакцин, изучения альтернативных путей производства и сокращения сроков разработки с месяцев до дней. По мере появления новых данных и исследований они постоянно включаются, что позволяет PPX функционировать как динамичный научный ресурс для пользователей как государственного, так и частного сектора.

Справедливый доступ, совместное использование выгод, безопасность и ответственное использование ИИ лежат в основе дизайна PPX. Платформа будет работать как глобальное цифровое достояние, работая с правительствами и исследовательскими институтами над созданием федеративной сети международных вычислительных центров или фабрик искусственного интеллекта. Этот подход расширяет глобальный доступ к самым современным инструментам, сохраняя при этом надежную защиту данных, национальный суверенитет и встроенные меры биобезопасности.

PPX предназначен для работы как часть более широкой интегрированной системы безопасности здравоохранения, работающей в тесном сотрудничестве с Глобальной платформой анализа патогенов.

Глобальная платформа анализа патогенов (GPAP) — это первая в мире глобально доступная платформа на базе искусственного интеллекта, предназначенная для преобразования данных о патогенах (со всех систем человека, животных, растений и окружающей среды) в стандартизированные, действенные аналитические данные в масштабе. GPAP закрывает критический разрыв между растущим объемом геномных данных и данных эпиднадзора и ограниченными возможностями быстрого анализа, сравнения и интерпретации этих данных для принятия решений, особенно в странах с низким и средним уровнем дохода.

Для достижения своей цели GPAP объединяет биоинформатику и искусственный интеллект, чтобы сделать анализ генома инфекционных заболеваний широко доступным и соединить системы эпиднадзора между секторами и странами, особенно среди стран с низким и средним уровнем дохода.

Программа GPAP, финансируемая Фондом Ново Нордиск и учрежденная Техническим университетом Дании в сотрудничестве с Копенгагенским университетом, Государственным институтом сывороток и глобальным консорциумом, созданным в рамках Инициативы по безопасности здоровья Всемирного экономического форума, сочетает в себе передовую биоинформатику и аналитический искусственный интеллект с федеративной, управляемой пользователем моделью данных. Он обеспечивает бесплатный доступ к современным аналитическим инструментам, а также дополнительные безопасные сервисы для хранения данных, совместного использования и совместной работы. В то же время это гарантирует, что полное право собственности и контроль над данными остается за пользователями.

GPAP повышает готовность, позволяя раньше выявлять новые патогены и их варианты, быстрее сравнивать сигналы между странами и секторами и генерировать своевременную, готовую к принятию решений информацию. Эти возможности основаны на надежных выводах и аналитических методах, которые поддерживают надзор, оценку и проверку во всех областях One Health.

Параллельно GPAP приносит повседневную пользу отраслям, обеспечивая более раннее обнаружение рисков, более быстрое расследование инцидентов и улучшенное планирование непрерывности. Такие отрасли, как продовольствие и сельское хозяйство, биотехнологии, диагностика, производство и логистика, могут использовать данные GPAP для уменьшения сбоев, защиты рабочей силы и цепочек поставок от биологических рисков.

PPX и GPAP представляют собой новое поколение глобальной общественной инфраструктуры с поддержкой искусственного интеллекта для исследований и разработок в целях борьбы с возникающими и будущими угрозами патогенов. Вместе они образуют взаимодополняющую систему: GPAP укрепляет способность мира обнаруживать, анализировать и интерпретировать патогены с помощью геномного интеллекта и передовой аналитики; в то время как PPX преобразует эти данные в быстрые исследования, разработку и масштабное производство вакцин, сокращая разрыв между научными знаниями и эффективными контрмерами.

Связывая анализ патогенов с помощью ИИ с исследованиями и разработками вакцин с помощью ИИ, PPX и GPAP позволяют быстрее и скоординированнее реагировать на биологические угрозы до того, как они перерастут в глобальные кризисы. Они сокращают сроки разработки, уменьшают неопределенность и укрепляют глобальную устойчивость, обеспечивая быстрое внедрение передовых научных достижений в реальную защиту. Это может помочь миру опережать как известные, так и неизвестные угрозы патогенов.

После официального запуска PPX и GPAP на ежегодной встрече Всемирного экономического форума в Давосе в этом месяце Инициатива форума по безопасности здравоохранения будет поддерживать разработку, координацию и стратегическое согласование обеих платформ. Благодаря нейтральной организаторской роли Форума эта работа объединит правительства, исследователей и отраслевых партнеров, в то время как оперативное руководство останется за соответствующими принимающими учреждениями.

Мы приглашаем партнеров из сферы технологий и искусственного интеллекта, фармацевтики, биотехнологий, диагностики, продуктов питания и сельского хозяйства, цепочек поставок и логистики, финансов, перестрахования, туризма и авиации, розничной торговли и других трудоемких отраслей принять участие в этапах совместного создания. Вступая на раннем этапе, партнеры могут помочь сформировать надежную инфраструктуру безопасности здравоохранения с поддержкой искусственного интеллекта, которая обеспечивает общую защиту, экономическую устойчивость и долгосрочную ценность.

В написании этой статьи участвовала Лора дю Мулен, руководитель глобального здравоохранения и безопасности Всемирного экономического форума; д-р Полина Брангель, руководитель проектов исследований и разработок CEPI; д-р Анна Чайлян, старший научный менеджер, доктор философии, Фонд Ново Нордиск; Матс Олсен, Болезнь X — старший менеджер по развитию бизнеса CEPI; д-р Ньютон Вахоме, руководитель глобальных инноваций в области искусственного интеллекта в CEPI; и профессор Хенрик Вегенер, директор проекта Глобальной платформы анализа патогенов Технического университета Дании.