如今,全球有5700万人患有痴呆症。对于致力于帮助他们研究人员来说,障碍并非努力不足——而是数据太多、能够综合这些数据的专家太少,以及发现的速度无法跟上这种疾病的步伐。
生物医学研究与人工智能神经退行性疾病联盟(C-BRAIN)正与NVIDIA合作,利用AI来改变这一现状。
阿尔茨海默病是当今全球主要的健康挑战之一,每年新诊断的痴呆症病例超过1000万例。尽管过去15年美国国立卫生研究院的资助增长了7倍——达到每年39亿美元——但尚未找到能够阻止、预防或逆转该疾病的治疗方法。
瓶颈在于高影响力的科学发现不足、过多数据滞留在机构孤岛中,以及综合速度太慢,无法跟上已发表研究的步伐。
C-BRAIN由Randall Bateman博士领导,由18家成员机构组成,涵盖学术、慈善、制药和研究组织,于2025年11月启动,旨在通过加速使新疗法成为可能的研究,帮助科学家实现更好、更快的发现。
“人工智能为我们提供了一个机会窗口,可以以与以往截然不同的方式进行研究,从而加速发现以帮助患者,”Bateman说,他是C-BRAIN的创始人兼主任,也是圣路易斯华盛顿大学医学院的Charles F. and Joanne Knight神经病学杰出教授。他将他们的工作描述为“由科学家构建、为科学家服务的AI工具”。
该联盟正在构建一个系统,利用此前未被开发的阿尔茨海默病研究数据来支持科学家的工作。
将研究速度从数周提升至数小时
阿尔茨海默病研究中的重要资产是那些从未对AI工具或人类研究人员公开开放的数据集。这包括未发表的研究结果、阴性结果以及来自成员机构的受管控专有数据。
“许多生命科学数据没有进入前沿模型,”C-BRAIN首席技术官Ade Ojewole博士说。“其后果是我们把大量智能留在了桌上。”
C-BRAIN将其称为“暗数据”,它拖慢了阿尔茨海默病研究的进展。
一些暗数据被直接存入安全的计算机系统,供AI工具访问。为了在不损害患者隐私或机构治理的情况下使用这些数据,C-BRAIN采用集中式与联邦式相结合的方法——AI模型在各机构的数据上学习,而数据无需离开机构内部。这类基础设施的构建和扩展在技术上要求很高,这也是NVIDIA为合作带来的部分贡献。
C-BRAIN目前在本地运行64块 NVIDIA数据中心GPU ,同时使用Microsoft Azure上的云端节点,随着该联盟雄心扩大,还将增加NVIDIA GPU容量,包括 NVIDIA Blackwell系统。
为了探索AI和加速计算如何在应对技术需求的同时推进阿尔茨海默病研究,C-BRAIN正与NVIDIA合作,将 NVIDIA BioNeMo 开放开发者平台和MONAI框架等技术纳入C-BRAIN的研究流程。
“C-BRAIN与NVIDIA的合作旨在释放这些模型的潜力,使其能够交付极具影响力和重要的成果,”Bateman说。
“随着我们推动当今空间组学机器学习架构所能建模的边界,将需要大量优化,”Ojewole说。“NVIDIA软件肯定会在那里发挥作用。”
C-BRAIN的研究人员已经构建了两个工具:OpenScientist——与劳伦斯伯克利国家实验室合作构建,由研究科学家Justin Reese领导——以及InsightEngine,与387 Labs合作构建。
OpenScientist是一个开源智能体AI联合科学家,它接收科学家的研究问题和数据集,然后半自主地生成假设、运行分析并产生可验证、可审计的洞见。InsightEngine是一个开源研究平台,利用智能体AI对照科学文献检验假设,分析用户提供的数据集,探索生物医学知识图谱,并对照证据核查每一项主张,以在研究人員投入昂贵实验之前发现幻觉。
在已发表的案例研究中,OpenScientist在几分钟内完成了领域科学家估计需要数周至数月的分析,每次运行成本低于10美元。以C-BRAIN目前覆盖200多个研究组的规模,这一能力可以释放大量研究能力,在规模化后每年可能超过100万小时。
从相关性到因果性
展望未来,C-BRAIN旨在构建一个多模态生物基础模型,基于其全部数据范围进行训练——神经影像、多组学、液体生物标志物和纵向临床指标。
到第三年,它旨在发现大脑衰老和阿尔茨海默病的新因果机制,利用全部可用研究和数据转向可检验的科学原理。
Bateman说:“能够思考和推理的AI有潜力加速发现,从而为全体人群带来强大且可实施的预防和治疗方案。”
- 类别:
- AI