新年伊始,位于上海閔行區(qū)的天鶩科技有限公司里,一套學習了百億條蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)、交付過30余個產(chǎn)業(yè)化項目的蛋白質(zhì)設(shè)計大模型,馬不停蹄地為新項目“跑”著“最優(yōu)解”。記者發(fā)現(xiàn),人工智能驅(qū)動的科學研究(AI4S)已成為一種新范式,加速基礎(chǔ)研究駛向新質(zhì)生產(chǎn)力。
“蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),換言之,沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。”上海交通大學特聘教授、上海天鶩科技有限公司首席科學家洪亮說,從生命語言的學習到生命行為的預測,AI4S改變的不僅是研發(fā)速度,解決了依賴傳統(tǒng)“專家經(jīng)驗和大量試錯”路徑下蛋白質(zhì)設(shè)計時間長、成本高等核心問題。未來還可以設(shè)計耐受多種極端工業(yè)條件的產(chǎn)品,把一些注射的大分子藥物擴展到口服劑型,滿足不同患者的健康需求。
在他看來,如果沒有AI這個“研發(fā)搭子”,想要做這些事非常困難,放在過去可能連想都不會去想。
據(jù)洪亮介紹,10年前合作團隊開始收集蛋白質(zhì)數(shù)據(jù),只為做基礎(chǔ)研究,想看看在高山、深海、鹽湖等極端環(huán)境下存活的微生物,與陸地平原上“近親”的微生物有何不同。結(jié)果發(fā)現(xiàn),如果沿用傳統(tǒng)指標去看,兩者相差不大,但是放在大模型里去比較,通過不斷縮小顆粒度,最后在1200多項參數(shù)指標下,大自然暗藏的小秘密一下被解釋得明明白白。
因為大模型對特征的提取能力極強,它能在海量的數(shù)據(jù)中快速找出蛋白質(zhì)耐受極端環(huán)境的結(jié)構(gòu)特征,這為科研人員有效解釋了為何有的微生物耐酸,而有的耐堿,從而讓生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域研發(fā)更有的放矢。
2025年8月,工信部公布了“人工智能在生物制造領(lǐng)域典型應用案例(第一批)”,除了天鶩科技,還有來自北京、安徽、天津等地的多家企業(yè)案例入選其中,促進生物制造全產(chǎn)業(yè)鏈提質(zhì)升級。
“十五五”規(guī)劃建議提出,前瞻布局未來產(chǎn)業(yè),探索多元技術(shù)路線、典型應用場景、可行商業(yè)模式、市場監(jiān)管規(guī)則,推動量子科技、生物制造、氫能和核聚變能、腦機接口、具身智能、第六代移動通信等成為新的經(jīng)濟增長點。
近年來,上海相關(guān)科研機構(gòu)打造的科研智能體活力奔涌,它們可以讀取文獻、提出假設(shè)、設(shè)計實驗,加速技術(shù)從“實驗室”走向“應用場”,推進未來產(chǎn)業(yè)快速走向現(xiàn)實。
比如,由臨港實驗室牽頭,聯(lián)合上海人工智能實驗室等研究機構(gòu)打造的多智能體虛擬疾病生物學家系統(tǒng)“元生”,目標直指藥物研發(fā)的源頭——讓AI找出具有臨床潛力的新靶標。目前,它已提出了兩個癌癥相關(guān)靶標,而且將傳統(tǒng)以年為單位的靶標發(fā)現(xiàn)周期大幅縮短。
“人工智能對科學的賦能,不止于計算工具提速優(yōu)化,更重要的是體系化推動科研范式變革,成為加速科學發(fā)現(xiàn)和學科交叉的核心引擎?!鄙虾H斯ぶ悄軐嶒炇铱茖W智能中心負責人白磊說。
業(yè)內(nèi)人士認為,從全球看,科學智能正成為變革科研范式、賦能行業(yè)發(fā)展、影響產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟格局的關(guān)鍵引擎。值得注意的是,在體系化推進、系統(tǒng)性布局科學智能發(fā)展的同時,還要在提出全新理論框架等深層領(lǐng)域,加大探索力度,尋找更適宜的“路徑”。