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环球医讯 / AI与医疗健康来源:lexpress.mu毛里求斯 - 法语2025-06-08 14:00:00 - 阅读时长5分钟 - 2105字
本文探讨了动物实验在医学研究中的重要性,特别是关于视觉科学和治疗失明的研究,并强调了AI目前无法完全替代动物实验。文章还提出了毛里求斯成为非洲生命科学中心的愿景。
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现实是当你停止相信它时,它并不会消失。——菲利普·K·迪克

在毛里求斯的一些圈子里,有一种持续且令人困惑的观点认为“AI现在可以取代动物实验”。这个说法让我感到难以置信,就像有人试图向我推销特鲁奥塞夫的海滨房产一样。作为一名医生科学家,这种观点与我所处的现实世界格格不入。让我通过最近的一篇论文来解释一下。Matsumoto等人(《自然》629:91-99, 2025)提供了一些关于眼睛如何看到的新见解。但首先,让我们谈谈失明。

视觉科学是现代医学的前沿领域,从干细胞疗法到视觉假体。全球约有4000万人生活在失明中。治愈失明不能等待AI赶上。解决这个问题需要多年的科学研究,包括动物实验。让我解释一下原因。

当我们观察脊椎动物的眼睛时,比如我们自己,只能赞叹大自然的杰作。这个捕捉光线的奇迹是一个完美的球体,由专门的组织层组成,这些组织层协同工作以捕捉、聚焦并解释来自外部世界的光线。在前面,角膜和晶状体将光线聚焦到视网膜上,就像相机镜头将图像聚焦到胶片上一样。

视网膜是一种非常精致的薄膜,位于眼球内部的坚韧外层巩膜之上。它由十个精确排列的细胞层组成,所有这些细胞层都压缩在一个比一张纸还要薄的结构中。当光线到达视网膜时,一系列反应开始:光感受器检测信号,继电器细胞和微调电路调整亮度、对比度和运动,所有这一切都在信息离开眼睛之前完成。整个过程在毫秒内发生,毫不费力且无需我们的意识。

或许最美丽的是,至少对我来说,视网膜不仅是眼睛的一部分,它是大脑的延伸,我的专业领域,是通向世界和神经系统本身的窗口。

1888年,现代神经科学之父圣地亚哥·拉蒙·卡哈尔发表了他里程碑式的著作《脊椎动物视网膜》,首次系统地描述了脊椎动物视网膜的十层结构。通过对兔子、鸽子、青蛙和猫等动物的研究,他不仅揭示了视网膜的复杂性,还揭示了其结构在脊椎动物物种间的高度保守性,这一发现震惊了科学界。现在,137年后,我们仍在解锁视网膜的秘密。

视网膜中最引人注目的群体之一是无长突细胞,这是一种在视觉信号离开眼睛之前对其进行微调的中间神经元。作为一名帕金森病专家,我对星爆型亚型特别感兴趣,因为其功能障碍被认为会导致帕金森病患者的视觉幻觉。

这就是为什么我对Matsumoto及其同事的新研究感到兴奋的原因。这是一项历时四年、跨越日本、丹麦和美国三国的研究。我估计他们使用了超过100只小鼠来完成这项工作。那么,他们完成了什么值得你关注的事情呢?

他们系统地绘制了小鼠视网膜中惊人的无长突细胞多样性。利用转录组学、功能性成像、病毒追踪甚至连续电子显微镜等工具,他们构建了一个包含超过60种基因不同的无长突亚型的综合图谱。每个亚型不仅通过基因表达定义,还通过连接模式和功能行为定义。实际上,他们揭示了视网膜不仅仅是一个光探测器,而是一个微型计算机,在大脑感知之前实时解析和塑造视觉世界。

那么,为什么我说AI目前无法替代医学研究中的动物实验呢?因为Matsumoto及其同事建立在几代科学家的基础上,他们的工作仍需验证。我们需要整合所有视网膜细胞类型的研究成果,这需要时间、严谨性和活体模型。AI无法生成这些数据。它可以做的是帮助我们分析这些数据并提出新的假设供科学家测试。这样,我们才能一步一步地找到治愈失明的方法。

最后,这一切与2017年毛里求斯动物福利法案修正案(MAWAA)、独立生命科学管理局(ILSA)提案以及毛里求斯作为非洲生命科学中心的愿景有什么关系呢?一切都有关联。

让我们先比较一下小鼠、非人类灵长类(NHP)和人类的视网膜。虽然三者都有相同的十层结构,但在复杂性和专业化方面有一个明显的进展。小鼠、NHP和人类的眼睛体积分别约为20立方毫米、4000立方毫米和7000立方毫米。它们的视网膜表面积也遵循类似的模式:小鼠约为20平方毫米,NHP约为600平方毫米,人类约为1200平方毫米。在结构和功能上,NHP和人类的眼睛远比它们与小鼠更相似。

这对视觉神经科学和治疗学具有重要意义。目前,毛里求斯是世界上最好的实验室级NHP来源。那么,为什么我们不能成为先进视觉研究的地方呢?例如,用于恢复帕金森病患者受影响的星爆无长突细胞的干细胞疗法。在任何此类治疗方法可以在人类身上进行测试之前,必须首先在NHP上进行验证。有了正确的伦理和法律框架,这些关键实验完全可以在这里进行。我相信这种可能性既现实又触手可及。

我的愿景是让毛里求斯成为非洲的生命科学中心,为全球医学进步做出贡献,治愈失明及其他影响我们家庭和社区的疾病。但要实现这一愿景,我们必须立即通过MAWAA并建立ILSA。如果我们犹豫,机会之窗将关闭,更勇敢、准备更充分的国家将抓住我们错失的机会。

AI将做许多伟大的事情,但它并不意味着包罗万象。如果还有人仍然相信AI可以立即取代在视觉科学等关键领域进行的伦理动物研究,那我有特鲁奥塞夫的海滨房产卖给你。

Shivraj Sohur博士,来自Espérance Trébuchet,是麻省总医院布里格姆的神经学家,哈佛医学院兼职教授,也是全球生命科学行业的领导者。文中观点仅代表个人。


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