OpenAI正在嘗試通過AI再造蛋白質(zhì)，其GPT-4b micro大模型有望應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué)，業(yè)內(nèi)寄希望于這種技術(shù)可以將人類壽命延長10年。

去年，當(dāng)諾貝爾化學(xué)獎花落AlphaFold時，用AI改革生物醫(yī)學(xué)的風(fēng)潮就已經(jīng)燃起，如今，有越來越多的公司正在入局。

GPT-4b micro輔助設(shè)計新蛋白質(zhì)

OpenAI與Retro Biosciences聯(lián)合研究的新模型名為GPT-4b micro，這是GPT-4o大模型的定制版本，專為Retro構(gòu)建，專注于生物工程。

Retro Biosciences是一家總部位于舊金山的長壽研究公司，致力于將人類壽命延長10年，為此，他們研究了Yamanaka因子，這組蛋白質(zhì)是一種讓成熟細胞恢復(fù)活力的干細胞，被認為是構(gòu)建人體器官或者替代受損細胞的可能方案。

但這種細胞再造工程的效率并不高，實驗室結(jié)果表明，細胞的逆生長概率只有1%。

為此，OpenAI與Retro合作推出了GPT-4b micro大模型，經(jīng)過訓(xùn)練，可以提供重新設(shè)計蛋白質(zhì)的方法。

與AlphaFold預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，GPT-4b micro更注重蛋白質(zhì)之間的相互作用，輔助設(shè)計新蛋白質(zhì)。這意味著，GPT-4b micro不僅預(yù)測了特定的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，還通過靶向修改這些蛋白質(zhì)，以獲得所需的結(jié)果，該模型為創(chuàng)造更有效的再生療法提供了可能。

OpenAI研究人員表示，GPT-4b micro將Yamanaka因子的有效性提高了50倍以上。

在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的實際應(yīng)用方面，通過高效生產(chǎn)多種細胞，GPT-4b micro為創(chuàng)造功能性器官和替換受損細胞提供了可能，從而解決器官移植中的嚴重短缺問題，并為各種退行性疾病提供創(chuàng)新治療方法。

比如，科學(xué)家們可以借助這種方法，為患者定制移植器官，降低排異反應(yīng)風(fēng)險并提高移植成功率。細胞替代療法則有望用于治療目前控制效果有限的疾病，比如帕金森病、糖尿病等。

除了一次性應(yīng)用之外，這項技術(shù)還可以為大規(guī)模組織工程提供新策略，促進因年齡、疾病或受傷而受損的整個器官再生，或這些器官內(nèi)特定關(guān)鍵組織的再生，從而加快再生醫(yī)學(xué)的研究步伐。

不過，截至目前，該項目尚未確定發(fā)布時間表。外部科學(xué)家在結(jié)果發(fā)布之前，無法判斷結(jié)果是否真實，該模型的效力，也只局限于目前公布的案例，未經(jīng)廣泛使用驗證過。

生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)W者，也在擔(dān)憂AI與生物整合研究帶來的社會倫理影響，比如能夠負擔(dān)得起延長壽命技術(shù)的人和負擔(dān)不起的人之間，存在迫在眉睫的“生物鴻溝”。

多家公司積極布局生物醫(yī)藥AI

AI與生物醫(yī)學(xué)的關(guān)聯(lián)，有了前所未有的突破，OpenAI的加入，也像是一種風(fēng)向標。

早在2023年，OpenAI首席執(zhí)行官山姆·奧特曼（Sam Altman）就以個人投資的名義向Retro Biosciences注入了1.8億美元。

如今，OpenAI與Retro在業(yè)務(wù)層面的合作，有望為后者吸引來大量的關(guān)注度和資金量。

國內(nèi)方面，也有多家公司正在積極布局以AI輔助提升生物醫(yī)藥研發(fā)工作。

賽瑞思利用新一代AI技術(shù)進行創(chuàng)新藥開發(fā)，自主研發(fā)的AI蛋白質(zhì)大模型也致力于對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的預(yù)測，產(chǎn)品性能與AlphaFold2比肩，可以縮短制藥研發(fā)時間、提升成藥概率。

百奧幾何由AI藥物發(fā)現(xiàn)科學(xué)家唐建于2022年創(chuàng)立，研發(fā)的生成式AI抗體設(shè)計大模型 Geoflow，能夠同時用于抗原-抗體復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測和抗體從頭設(shè)計，在抗原-抗體復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測任務(wù)上，其top-1成功率達到43.9%，與AlphaFold3持平。

天鶩科技由上海交大洪亮團隊創(chuàng)建于2021年，是目前國內(nèi)最大的AI蛋白質(zhì)設(shè)計服務(wù)商。開發(fā)了基于預(yù)訓(xùn)練的蛋白質(zhì)設(shè)計通用人工智能 AccelProtein?，采用Transformer架構(gòu)和掩碼語言模型，通過在近十億條覆蓋各種環(huán)境下生物體蛋白質(zhì)序列的復(fù)雜數(shù)據(jù)上進行訓(xùn)練，實現(xiàn)了從“序列到功能”的映射，具備零樣本預(yù)測能力，可以將蛋白質(zhì)性質(zhì)的優(yōu)化時長從傳統(tǒng)的2-5年縮短至2-6個月。

泓博醫(yī)藥將人工智能算法與藥物設(shè)計相結(jié)合，以提高藥物研發(fā)效率，主要應(yīng)用于大規(guī)模虛擬篩選、SBDD、FBDD、LBDD 以及藥物代謝性質(zhì)的預(yù)測等方面。

睿智醫(yī)藥已將AlphaFold等AI技術(shù)應(yīng)用于藥物設(shè)計、抗體工程等藥物研發(fā)業(yè)務(wù)中。

沙利文大中華區(qū)執(zhí)行總監(jiān)周明子此前曾向21世紀經(jīng)濟報道記者表示：“我國科研界需加強對相關(guān)技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，促進跨學(xué)科合作，特別是在人工智能與生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的融合。”

“同時，企業(yè)應(yīng)加大前沿生物技術(shù)的投入，構(gòu)建強大的技術(shù)研發(fā)能力與國際合作網(wǎng)絡(luò)，以把握未來的市場機遇。”周明子表示。