機(jī)器嗅覺(jué)初創(chuàng)公司Osmo于2023年1月成立,獲得由Lux Capital和Google Ventures領(lǐng)投的 6000萬(wàn)美元A輪資金。Osmo將機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)科學(xué)、心理物理學(xué)、嗅覺(jué)神經(jīng)科學(xué)、電氣工程和化學(xué)融合在一種多學(xué)科的氣味數(shù)字化方法中。
Osmo的工作基于該團(tuán)隊(duì)在谷歌研究所驗(yàn)證的機(jī)器嗅覺(jué)研究,包括2019年一項(xiàng)研究使用圖形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從分子結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)分子的氣味。該公司已開(kāi)始在香料市場(chǎng)初試身手,以創(chuàng)造新一代更好、更安全、環(huán)保的香料分子。隨著時(shí)間的推移,Osmo希望在公共衛(wèi)生和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域大展拳腳。
近期Osmo宣布收到比爾和梅琳達(dá)·蓋茨基金會(huì)350萬(wàn)美元的撥款,用于推進(jìn)該公司的人工智能氣味平臺(tái),用于發(fā)現(xiàn)和生產(chǎn)能夠擊退、吸引或摧毀攜帶疾病的昆蟲(chóng)的化合物,以改善動(dòng)物和人類健康。這筆資金是該基金會(huì)在2023年1月公司成立時(shí)對(duì)Osmo進(jìn)行的500萬(wàn)美元股權(quán)投資的補(bǔ)充。
世界衛(wèi)生組織(WHO)估計(jì),蚊子等攜帶疾病的昆蟲(chóng)每年在全球造成數(shù)百萬(wàn)人死亡。由于昆蟲(chóng)在很大程度上依賴嗅覺(jué)來(lái)導(dǎo)航和定位潛在目標(biāo),氣味是引導(dǎo)攜帶疾病的昆蟲(chóng)遠(yuǎn)離人類的最直接方法。開(kāi)發(fā)具有特定氣味的化合物來(lái)?yè)敉嘶蜃柚估ハx(chóng),可以有效地破壞人類宿主對(duì)它們的吸引力,最大限度地減少疾病傳播,并提供一種有針對(duì)性的、有效的昆蟲(chóng)控制方法。
Osmo首席執(zhí)行官Alex Wiltschko說(shuō):“新的氣味分子可以更有效地引導(dǎo)攜帶疾病的昆蟲(chóng)遠(yuǎn)離人類接觸,有可能挽救數(shù)百萬(wàn)人的生命。”“在數(shù)十億個(gè)潛在分子的廣闊空間中,只有幾千個(gè)被篩選出具有這種能力。在蓋茨基金會(huì)的慷慨支持下,我們正在使用我們的人工智能氣味平臺(tái)來(lái)分析這一廣闊的化學(xué)空間,并發(fā)現(xiàn)能夠改變昆蟲(chóng)行為以預(yù)防疾病的新型制劑,這些制劑對(duì)人類和動(dòng)物的健康都是有效、安全和負(fù)擔(dān)得起的。“
這筆撥款是在該基金會(huì)之前資助的一項(xiàng)概念驗(yàn)證試點(diǎn)之后獲得的,并于2022年底作為研究論文發(fā)表。在試點(diǎn)中,研究團(tuán)隊(duì)在歷史上迄今為止最大的驅(qū)蚊數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練了一個(gè)最先進(jìn)的計(jì)算模型。該團(tuán)隊(duì)在約400種不同化學(xué)性質(zhì)的排斥分子上對(duì)該模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)評(píng)估,確定了八種比廣泛使用的避蚊胺(DEET)和派卡瑞丁(Picaridin)更具排斥性的分子。
在當(dāng)前項(xiàng)目中,Osmo將以概念驗(yàn)證試點(diǎn)為基礎(chǔ),主要目標(biāo)是:
通過(guò)納入更多的數(shù)據(jù)和對(duì)更多化合物的更多測(cè)試,將之前的研究擴(kuò)大至少十倍。
通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)新穎、廉價(jià)、多樣的有前景的化學(xué)候選分子。
開(kāi)發(fā)預(yù)測(cè)模型,以納入與候選分子相關(guān)的現(xiàn)實(shí)世界約束條件,包括成本、空間范圍、生物降解性、毒性和人類氣味感知。
合成、測(cè)試和優(yōu)化新型候選驅(qū)避劑,用于人體試驗(yàn)和生態(tài)影響評(píng)估。
利用這個(gè)驅(qū)蚊劑模型來(lái)證明機(jī)器學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)發(fā)現(xiàn)的新型蚊子引誘劑有效性,這種引誘劑將優(yōu)于現(xiàn)有的引誘劑。
Osmo的昆蟲(chóng)控制平臺(tái)設(shè)計(jì)在很大程度上依賴于機(jī)器學(xué)習(xí)和生成式人工智能的最新進(jìn)展,這使得能夠在幾秒鐘內(nèi)評(píng)估數(shù)十億分子的潛在有效性和安全性。
波士頓大學(xué)生物系助理教授Meg Younger說(shuō):“新的機(jī)器學(xué)習(xí)方法在加快發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)改進(jìn)的驅(qū)蚊劑和引誘劑方面具有重大潛力。”“Osmo的模型顯示出了巨大的前景,我期待著在未來(lái)幾年團(tuán)隊(duì)的進(jìn)展。”
Osmo的昆蟲(chóng)控制工作是該公司使命的一部分,即讓計(jì)算機(jī)擁有嗅覺(jué),以改善人類生活的健康和福祉。這項(xiàng)任務(wù)的核心是Osmo團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的“氣味圖譜”,用于預(yù)測(cè)分子的結(jié)構(gòu)氣味。
Wiltschko說(shuō):“Osmo揭示了昆蟲(chóng)和人類嗅覺(jué)之間令人驚訝的聯(lián)系,我們的氣味圖譜預(yù)測(cè)了分子對(duì)人類和昆蟲(chóng)的嗅覺(jué)影響。”“我們的嗅覺(jué)數(shù)字化使命將有許多潛在的途徑來(lái)讓世界變得更健康、更快樂(lè)。相信所有人都對(duì)使用我們的圖譜設(shè)計(jì)全新的分子來(lái)阻止蟲(chóng)媒疾病的傳播感到特別興奮。”