AI加速科学发展,相关研究连获诺奖
2024/10/10
继10月8日发表的诺贝尔物理学奖之后,与人工智能(AI)相关的研究又成为化学奖的授予对象。AI加速科学发展、通过汽车自动驾驶技术和新药研发等极大改变人们生活的潜力获得高度评价。
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| 诺贝尔化学奖揭晓(reuters) |
2024年的物理学奖授予为AI的基础技术“机器学习”开发作出贡献的美国和加拿大研究人员。机器学习促进了AI和汽车自动驾驶技术的研发。而在化学奖方面,有助于新药研发和查明疾病原因的AI研究获奖。
获得化学奖的美国谷歌AI开发部门谷歌DeepMind的杰米斯·哈萨比斯(Demis Hassabis)开发出围棋AI“AlphaGo”,并在2016年击败了世界顶级棋手。
哈萨比斯表示“为了将AI作为终极工具而应用于科学发现,付出了很大的热情”。运用在开发AlphaGo等过程中积累的技术,创造出了预测蛋白质结构的AI“AlphaFold”,预测蛋白质结构是此次获得化学奖的研究课题。
2020年11月,英国DeepMind(现为谷歌DeepMind)发布了题为《解决50年来生物学领域难题的方法》的博客。内容是AlphaFold成功完成了预测蛋白质结构的壮举。
从那时到获得化学奖的时间只有四年,对于诺贝尔奖来说,这是不同寻常的快速,以往研究成果获奖往往要经过数十年。改变科学常识的AI的威力受到了诺贝尔奖评选委员会的关注。
蛋白质的种类和作用多种多样,对于生存所必需的活动来说是不可或缺的。举例而言,没有正确折叠的形状异常的蛋白质与阿尔茨海默症等疾病密切相关。弄清折叠过程不仅有益于疾病研究,还有望应用于抗体药品等蛋白质的制造技术等。
很多研究人员致力于弄清蛋白质的结构和功能的研究。尽管如此也未能打破屏障,而AlphaFold做到了。通过一维氨基酸的排列方式瞬间导出蛋白质的立体结构。2020年在国际赛事中表现出惊人的性能。
对使用AI研发新药非常熟悉的日本东京科学大学准教授大上雅史回顾称,“能以8~9成的精度预测立体结构,更容易探究疾病和生命现象的机制、蛋白质的功能”。
AlphaFold有可能为社会带来广泛的益处。代表就是药物研发。许多药物同与疾病相关的蛋白质结合之后发挥作用,了解蛋白质结构至关重要。新兴企业Insilico Medicine正在将AlphaFold应用于癌症治疗药物开发等。
AlphaFold也将在查明疾病方面发挥力量。2023年9月,谷歌DeepMind发布了“AlphaMissense”,能以AlphaFold为基础,预测人类基因变异导致疾病的可能性。2024年5月发表了预测蛋白质以及DNA、RNA等组合起来的复杂结构的最新AlphaFold。
AI的用途扩大到科学研究领域。例如,可以在参考文献的基础上自行提出假说,也可以驱使机器人实现实验的自动化。但是如果使用不当,有可能会对人类造成危害。应当正确使用AI,促进科学的健康发展。
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