來源：網(wǎng)易新聞

東方IC

“提出一個(gè)問題往往比解決一個(gè)問題更重要,。”愛因斯坦百年前的話語(yǔ),，在如今這個(gè)”答案太多，而問題太少”的AI時(shí)代正獲得更多共鳴：越來越多科學(xué)家認(rèn)為，”更好提問”是人類面對(duì)AI的最好辦法。

不過，具備超強(qiáng)推理能力的OpenAI o1大模型的問世,，讓科學(xué)家開始期待AI能夠提出一個(gè)好問題。日前舉行的第23屆浦江學(xué)科交叉論壇上,，專家們表示,，隨著科學(xué)研究”第五范式”AI for Science（AI4S）的到來，”AI愛因斯坦”有望提出有價(jià)值的科學(xué)問題,，并擁有理解復(fù)雜世界,、探索未知規(guī)律的能力。

靶點(diǎn)枯竭了嗎

靶點(diǎn)是藥物研發(fā)的源泉,，一個(gè)新靶點(diǎn)的出現(xiàn),，往往會(huì)帶來一系列重磅炸彈式的藥物。

目前,，全世界新藥研發(fā)面臨的共同難題是靶點(diǎn)枯竭,。華東師范大學(xué)藥學(xué)院院長(zhǎng)、人工智能新藥創(chuàng)智中心主任李洪林表示,，人體有不到三萬(wàn)個(gè)基因,，數(shù)百年的研究產(chǎn)出了數(shù)百萬(wàn)篇研究論文，共獲得了近900個(gè)靶點(diǎn),、1600多個(gè)常用治療藥物,。

科學(xué)家曾預(yù)言2003年人類基因組計(jì)劃完成后，所有疾病相關(guān)靶點(diǎn)都將一網(wǎng)打盡,，但事實(shí)并非如此,。由于靶點(diǎn)有限，熱門賽道不可避免出現(xiàn)了”卷靶點(diǎn)”,。比如腫瘤靶向治療領(lǐng)域,，”擠”滿了250個(gè)臨床候選藥物，腫瘤免疫治療賽道則有130多個(gè)藥物在研,。

AI視角下,，人類基因還有海量的”未解之謎”。李洪林表示,，現(xiàn)階段只有3%的基因被確認(rèn)為”成藥性靶點(diǎn)”,，55%的基因僅有生物學(xué)機(jī)制研究，35%的基因仍為”黑暗基因”,，即人類尚未發(fā)現(xiàn)它們具有明顯功能,。

未知即”藍(lán)海”,。正如羥甲基戊二酰輔酶A還原酶靶點(diǎn)開啟了他汀類降膽固醇藥物時(shí)代，1996年上市的立普妥至今仍保持著百億美元的年銷售額,，科學(xué)家期待”第五范式”下的新藥研發(fā)能夠開創(chuàng)一個(gè)個(gè)新的”藍(lán)海時(shí)代”。

推理克服”幻覺”

GPT的出現(xiàn)曾掀起過一陣AI4S的討論,，但是大語(yǔ)言模型有天生短板,，比如”幻覺”問題。”這是因?yàn)榇笳Z(yǔ)言模型本質(zhì)上是概率預(yù)測(cè),，并不產(chǎn)生新知識(shí),，投喂的數(shù)據(jù)越多反而會(huì)強(qiáng)化它們對(duì)某一類問題的刻板印象。”復(fù)旦大學(xué)人工智能創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)研究院副院長(zhǎng),、上?？茖W(xué)智能研究院院長(zhǎng)助理程遠(yuǎn)說。

傳統(tǒng)科學(xué)研究中,，人們總是依靠”問題—實(shí)驗(yàn)—數(shù)據(jù)”來獲得新發(fā)現(xiàn),，這個(gè)過程極其依靠專家的經(jīng)驗(yàn)，有時(shí)甚至是”靈光一現(xiàn)”,。未來”第五范式”下的科學(xué)研究,，可形成”AI科研助手+AI操作機(jī)器人+智能實(shí)驗(yàn)環(huán)境+可信多方協(xié)作”的高效迭代。

如何打造一個(gè)垂類科學(xué)大模型,？程遠(yuǎn)表示,，垂類科學(xué)大模型有兩個(gè)特點(diǎn)：一是數(shù)據(jù)量少，特定領(lǐng)域只有幾千,、幾萬(wàn)條數(shù)據(jù),；二是遷移性差,，在訓(xùn)練集,、測(cè)試集上表現(xiàn)好的數(shù)據(jù),，在實(shí)際項(xiàng)目中往往表現(xiàn)很差,。因此,，垂類科學(xué)大模型需要由高質(zhì)量的科學(xué)數(shù)據(jù)、科學(xué)實(shí)施方法和科學(xué)機(jī)理一同打造,，缺一不可,。

基于這樣的理念，上?？茖W(xué)智能研究院打造了”燧人”物質(zhì)世界大模型——將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),、合成數(shù)據(jù)以及量子力學(xué)、分子動(dòng)力學(xué),、統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)等物理機(jī)理都投入模型進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練,。”當(dāng)數(shù)據(jù)和機(jī)理矛盾時(shí)，擁有推理能力的科學(xué)大模型有能力調(diào)整對(duì)數(shù)據(jù)的認(rèn)知,，然后它能從牛頓力學(xué)走到愛因斯坦相對(duì)論,。”程遠(yuǎn)說。

科學(xué)家與AI共創(chuàng)

不可否認(rèn),，科研已成為AI的下一個(gè)”主戰(zhàn)場(chǎng)”,。一份對(duì)全球44家頂尖藥企AI輔助藥研行動(dòng)的調(diào)查顯示，近十年來,，藥企使用AI技術(shù)服務(wù)行動(dòng)次數(shù)顯著增長(zhǎng),，41家藥企與AI初創(chuàng)公司有合作關(guān)系，7家藥企與高校展開了合作,，諾華,、阿斯利康、楊森,、輝瑞,、葛蘭素史克、默克,、拜耳等跨國(guó)藥企在AI藥研上行動(dòng)最積極,。

程遠(yuǎn)所在的上海科學(xué)智能研究院,，目前已經(jīng)擁有”伏羲””女媧”等垂類科學(xué)大模型,。其中，”伏羲”是全球氣象大模型，也是首個(gè)全球次季節(jié)預(yù)測(cè)大模型,，可提供全球未來15天逐小時(shí)預(yù)測(cè)以及未來60天逐日預(yù)測(cè),。

“女媧”醫(yī)藥大模型包括DNA大模型和動(dòng)態(tài)蛋白質(zhì)大模型。其中,，DNA大模型以全球最長(zhǎng)序列,、最細(xì)粒度的基因調(diào)控關(guān)系理解促進(jìn)生物機(jī)制的發(fā)現(xiàn)，將應(yīng)用于藥物靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn),。”女媧”在多個(gè)預(yù)測(cè)指標(biāo)上的正確率超過了DeepMind的高精度基因表達(dá)預(yù)測(cè)模型Enformer,。

根據(jù)《2023AI4S全球發(fā)展觀察與展望》報(bào)告，未來幾年科研相關(guān)領(lǐng)域都將會(huì)完成2.0階段的算法升級(jí),，而后將逐漸進(jìn)入到智能化設(shè)計(jì)的3.0階段，最終實(shí)現(xiàn)AI4S廣泛普及,。”AI觸發(fā)了科研范式轉(zhuǎn)型的突破點(diǎn),。”程遠(yuǎn)表示，科學(xué)家應(yīng)該了解AI語(yǔ)言,，把科學(xué)問題轉(zhuǎn)化為可計(jì)算的問題,。未來，科學(xué)家將與”AI愛因斯坦”一起,，共同推動(dòng)創(chuàng)新成果的產(chǎn)生,。

　　作者：沈湫莎

文：沈湫莎 圖：東方IC 編輯：范菁