近期，来自西湖大学生命科学学院的助理教授魏磊博士与微软研究院科学智能中心主管研究员邓攀进行了一场精彩的跨界对话，就上述问题进行了分享，共同探讨了病毒学的核心前沿，以及大数据、AI 等计算机技术对病毒学领域和抗病毒研究可能产生的革命性影响。
邓攀：非常高兴能邀请您来微软亚洲研究院为我们讲述病毒学研究领域的过去与未来。病毒一词我们经常听到，也时刻存在于我们身边，我们该如何定义病毒？
魏磊：了解病毒之前，我们首先对生命做一个简单的定义：一、要有一个与环境的边界，如细胞膜；二、本身具有遗传物质，比如细胞中的 DNA；三、可以从环境中吸取养分，供给遗传物质或自身复制。从这个定义上看，病毒是没有生命的，它虽然满足前两个特点，但没有办法实现自我复制，只能以某种形式进入细胞，将它的遗传物质递增到细胞内，再利用整个细胞的资源、蛋白质来复制病毒的遗传基因，进行数量扩张，传染更多宿主。病毒种类非常多样，但它们有一个共同的特点，就是非常微小，比细胞，甚至细菌都要小很多，但病毒内部又是非常复杂的，包含着一个完全不一样的世界。
邓攀：AI 技术在跨领域的研究中已经开始发挥作用，微软亚洲研究院的许多AI模型也在物流、航运、金融、电信、医疗等行业中得到应用，为企业数字化转型贡献一份力量。那么，在推动病毒学发展方面，在您所说的“认知敌人入侵、鉴别敌人是谁、重新模拟战场、发展不同抗敌战术，以及研发疫苗和抗病毒药物”五个阶段中，AI 可以在哪些方面发挥作用？将 AI 应用在病毒学、传染病防控等领域，是否还存在一些难点？
魏磊：首先，在病毒研究的第一步，很多情况下我们都需要找到病毒与某种疾病的关系，人类行为与疾病的关系等，这些都可以理解为寻找潜在规律，而大数据分析、人工智能，在这方面有无限潜力。例如，之前有人发现，某国际电商平台上熏香蜡烛的销售差评率跟新冠疫情暴发有着正向关系。现在看起来它是符合逻辑的。很多新冠患者即使没有明显的症状，也可能出现嗅觉或味觉功能减弱，因此认为熏香蜡烛香味太淡，从而给出差评。这些潜在的联系，是通过大数据分析挖掘出来的。此外，对于动物病毒的监测也非常重要，因为现在很多传染病，包括新冠病毒都是人畜共患病。因此，我们也可以利用 AI 建立一套机制体系，提前对动物疾病进行监测，形成一种预警机制。
其次，在病毒身份鉴定上，大数据、生物信息学的作用是无可置疑的。我们有非常多的基因测序数据，包括体液测序、环境测序，其中一个大问题是，虽然我们有能力发现很多病毒序列，但怎样区分出来哪一些是真正对人类有危害的呢？这就需要借助计算机的能力来进行分析。
还有在药物研发阶段，未来人工智能必将发挥重要作用。确定药物靶点之后，如何才能找到低毒性、高效率的药物抑制剂？这在传统研究中很具挑战，但AI却可以辅助从头设计。比如，筛选药物先导分子，AI 是否能做得更好？几年前，药物研究领域就已经有了自己的 AI 团队，来研究包括免疫型、代谢型癌症在内的多种疾病。
邓攀：对于很多在校学生来说，不管他们就读于什么专业，“发论文”的压力和“没论文”的焦虑总是会伴随着他们。您的博士研究经历似乎比较“非典型”，您发表过非常多高质量的文章，但这些文章都集中在您博士即将毕业和毕业后的那几年，可谓是“厚积薄发”。能否给年轻的科研学者们提供一些职业发展上的建议。
魏磊：回看整个硕士、博士、博士后生涯，我最重要的一个认知是每个人的“开窍”是需要时间的。在科学研究中，一个人成长“开窍”可能需要3-4年左右的时间，经历这个时间，你就会明确你的目标。还有就是要尊重事实，让科学说话，不能为了发论文而去强行让科学符合你的需求，要将自己作为一个科学实验的解读者，先打好基础，才能有更好的科学能力，这是一个水到渠成的事情。我认为决定一个人未来的最大因素就是基础能力，这是你最后能走多远的关键。
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