ChatGPT，當(dāng)前AI屆最紅炸子雞，上線2個(gè)月一路狂飆斬獲1億用戶。作為AIGC（生成式人工智能）的重要突破，他已在傳媒、電商、影視等行業(yè)大展身手，高效地進(jìn)行新聞，腳本等內(nèi)容輸出，大有取代UGC創(chuàng)作之勢。就生命科學(xué)領(lǐng)域而言，盡管ChatGPT無法直接參與到科研進(jìn)程中，但是其背后的AI技術(shù)，與生命科學(xué)碰撞會帶來哪些突破？我們聽一聽這位六邊形戰(zhàn)士怎么說。

Q：簡單的介紹下你自己？

A：我是OpenAI的一個(gè)訓(xùn)練過的大型語言模型，名字叫ChatGPT。我被訓(xùn)練過回答各種各樣的問題，從簡單的到復(fù)雜的，從實(shí)際的到虛構(gòu)的。我的知識截止日期是2021年，所以我不能回答最新的信息。我的目標(biāo)是盡可能準(zhǔn)確和有幫助地回答您的每一個(gè)問題。

Q：你的出現(xiàn)對從事生命科學(xué)的工作者有哪些幫助？

A：作為一種計(jì)算機(jī)程序，我不能直接參與生命科學(xué)的實(shí)際研究和應(yīng)用，但是我可以為生命科學(xué)相關(guān)的問題提供信息和幫助。比如，我可以：

提供生物學(xué)術(shù)語的定義和解釋；回答生物學(xué)相關(guān)的問題，例如生物體的特征，生物進(jìn)化的原理，疾病的病因和治療方法等；幫助生命科學(xué)研究人員篩選和檢索相關(guān)的文獻(xiàn)；幫助生命科學(xué)研究人員了解最新的生命科學(xué)研究進(jìn)展。

總的來說，我的出現(xiàn)可以幫助生命科學(xué)研究人員更快、更準(zhǔn)確地獲取信息，從而推動生命科學(xué)的發(fā)展。

Q：那你聽說過Nature Methods?2020年度技術(shù)時(shí)空組學(xué)技術(shù)嗎？

A：是的，我聽說過Nature Methods?2020年度技術(shù)時(shí)空組學(xué)技術(shù)。時(shí)空組學(xué)是一種生物學(xué)研究方法，旨在在空間和時(shí)間上詳細(xì)地研究細(xì)胞的功能和行為。Nature Methods是一本生物學(xué)領(lǐng)域的頂級期刊，每年評選出最具影響力的生物學(xué)技術(shù)。

Q：展開說說時(shí)空組學(xué)技術(shù)Stereo-seq目前在哪些研究領(lǐng)域取得了突破？

A：Stereo-seq是一種時(shí)空組學(xué)技術(shù)，它可以提供高分辨率的細(xì)胞表觀遺傳學(xué)數(shù)據(jù)。該技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)生物學(xué)領(lǐng)域取得了重要突破，包括：

1.神經(jīng)生物學(xué)：Stereo-seq可以用于研究神經(jīng)元發(fā)育和功能，以及對于疾病如帕金森病和阿爾茨海默病的影響。

2.免疫學(xué)：Stereo-seq可以用于研究免疫系統(tǒng)如何應(yīng)對病毒和癌癥，以及免疫系統(tǒng)對于疾病的影響。

3.細(xì)胞生物學(xué)：Stereo-seq可以用于研究細(xì)胞命運(yùn)決策，如細(xì)胞分裂和凋亡，以及細(xì)胞對環(huán)境變化的響應(yīng)。

4.腫瘤學(xué)：Stereo-seq可以用于研究腫瘤細(xì)胞的表觀遺傳學(xué)變化，以及腫瘤生物學(xué)過程，如腫瘤形成和轉(zhuǎn)移。

這些研究領(lǐng)域的突破為進(jìn)一步了解細(xì)胞表觀遺傳學(xué)機(jī)制和開發(fā)治療方案提供了重要的信息。

Q：談?wù)勀愕呐笥讶斯ぶ悄馨?，目前人工智能與生命科學(xué)融合取得了哪些成果？

A：人工智能在生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用取得了很多令人興奮的成果。一些關(guān)鍵的例子包括：

1.基因組分析：人工智能算法在分析基因組數(shù)據(jù)方面取得了很大的進(jìn)展，幫助生物學(xué)家識別重要的基因特征，并為疾病的診斷和治療提供了更多的信息。

2.醫(yī)學(xué)影像分析：人工智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像分析，幫助醫(yī)生更準(zhǔn)確地診斷疾病。

3.藥物開發(fā)：人工智能算法在藥物開發(fā)方面也取得了很大的進(jìn)展，幫助生物化學(xué)家快速預(yù)測藥物的作用效果，并減少了藥物開發(fā)的時(shí)間和成本。

這些只是人工智能與生命科學(xué)融合的一些例子，但已經(jīng)證明了人工智能在改善生命科學(xué)研究和醫(yī)療保健方面的巨大潛力。

Q：你怎么評價(jià)人工智能對生命科學(xué)的影響？

A：人工智能在生命科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的影響。它可以加快和改善生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)研究人員在疾病診斷、藥物開發(fā)、基因組學(xué)等方面的工作。

例如，人工智能可以幫助診斷疾病，通過使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)分析大量的醫(yī)學(xué)圖像和病例數(shù)據(jù)，從而提高診斷的準(zhǔn)確性。此外，它還可以幫助研究人員更快地識別新的藥物靶點(diǎn)，并加速藥物研發(fā)的進(jìn)程。

另一方面，人工智能在生命科學(xué)領(lǐng)域的普及也帶來了一些挑戰(zhàn)。例如，對于診斷疾病的技術(shù)，雖然它們可以幫助醫(yī)生獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果，但它們也可能導(dǎo)致診斷的依賴，并降低醫(yī)生的臨床判斷能力。此外，生物學(xué)數(shù)據(jù)的大量生成也可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)難以管理和理解，從而需要更強(qiáng)的數(shù)據(jù)管理和分析能力。

總的來說，人工智能在生命科學(xué)領(lǐng)域有著巨大的潛力，但也需要謹(jǐn)慎地評估其影響，以確保它們的使用是有益的。

Q：你覺得未來人工智能和生命科學(xué)的深度融合還會產(chǎn)生哪些突破？

A：人工智能和生命科學(xué)的深度融合可能帶來許多重大突破，具體包括：

1.健康科學(xué)：通過生物信息學(xué)和人工智能的結(jié)合，將更好地了解基因和蛋白質(zhì)如何影響人類健康，并開發(fā)出更精確、有效的診斷和治療方法。

2.醫(yī)療決策支持：通過使用人工智能技術(shù)，醫(yī)生將能夠更快速、準(zhǔn)確地診斷疾病，并制定更個(gè)性化的治療方案。

3.藥物研發(fā)：人工智能技術(shù)將加速藥物研發(fā)的過程，并幫助研究人員快速識別有效的藥物候選物。

4.基因編輯：人工智能將加速基因編輯技術(shù)的發(fā)展，從而更好地治療遺傳性疾病。

總體來說，人工智能和生命科學(xué)的深度融合將推動醫(yī)療和生物技術(shù)的發(fā)展，幫助我們更好地了解人類身體和健康，并開發(fā)出更有效的治療方法。

*以上內(nèi)容來自ChatGPT對話。

你覺得這位六邊形戰(zhàn)士的回答可以打幾分？

綜合專業(yè)度、措辭表達(dá)等維度進(jìn)行評價(jià)，ChatGPT可以稱之為合格的“發(fā)言人”，它在努力的做到“滴水不漏”，不留破綻給人抓。面對“AI+Science”的一系列提問，它既闡述人工智能給生命科學(xué)注入的創(chuàng)新動力，同時(shí)也會提醒人類，“我AI有可能是個(gè)潘多拉魔盒，怎么用取決于你們?nèi)祟愖约旱倪x擇”。

盡管ChatGPT在一些專業(yè)問題上的回答缺乏精度及深度，但相較于過往的AIGC，它超強(qiáng)的語言理解能力、高度生成能力已使其成為AIGC發(fā)展歷程中的里程碑。而ChatGPT的背后，則是以AIGC為代表的AI技術(shù)的飛速發(fā)展。當(dāng)前，交叉學(xué)科的融合研究越發(fā)重要，AI與生命科學(xué)的深度融合，也產(chǎn)生了許多創(chuàng)新成果。

2020年底，DeepMind開發(fā)的AlphaFold2，成功預(yù)測了人類表達(dá)的幾乎所有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，以及其他20種生物幾乎完整的蛋白質(zhì)組，破解了長達(dá)五十年之久的蛋白質(zhì)分子折疊問題。該研究成果也被Science評為2021十大科學(xué)突破。

2022年，騰訊 AI Lab 聯(lián)合深圳華大生命科學(xué)研究院團(tuán)隊(duì)，開發(fā)了一種基于自監(jiān)督學(xué)習(xí)的空間轉(zhuǎn)錄組（spatially resolved transcriptomics，SRT）細(xì)胞注釋方法Spatial-ID（SPATIAL cell type IDentifification），它集成了遷移學(xué)習(xí)和空間嵌入策略，該方法通過遷移學(xué)習(xí)從已有的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)集遷移單細(xì)胞表達(dá)譜知識。此外，將Spatial-ID應(yīng)用于先前通過華大自主研發(fā)的時(shí)空組學(xué)技術(shù)Stereo-seq獲取的小鼠大腦數(shù)據(jù)集，證實(shí)了其對具有亞細(xì)胞空間分辨率的三維大視場組織的可擴(kuò)展性，這為構(gòu)建大視場空間轉(zhuǎn)錄組腦圖譜提供了一個(gè)很有前景的途徑。

AI已在生命科學(xué)領(lǐng)域展示了它巨大的創(chuàng)造力。2023年，它與生命科學(xué)的深度融合還在繼續(xù)，我們相信，通過規(guī)范、合理的利用AI，它將為生命科學(xué)領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)帶來全新視角，推動醫(yī)療和生物技術(shù)的發(fā)展，造福人類。

“AI+Science”最新動態(tài)

除了面向大眾用戶的ChatGPT，微軟研究院聯(lián)合Health Futures在2022年底也推出了專注生命科學(xué)領(lǐng)域的大型語言模型BioGPT，BioGPT使用無監(jiān)督學(xué)習(xí)從大規(guī)模的生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中進(jìn)行訓(xùn)練，可以理解和生成生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的文本。據(jù)微軟官網(wǎng)介紹，BioGPT在PubMedQA上的準(zhǔn)確率可達(dá)78.2%，能與人類專家媲美。

2023年初，麻省理工學(xué)院Broad Institute聯(lián)合哈佛大學(xué)、微軟和Verily共同發(fā)布了助力精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究的生物醫(yī)學(xué)研究平臺Terra，研究人員通過Terra可以獲取大量數(shù)據(jù)集，同時(shí)與團(tuán)隊(duì)成員密切協(xié)作，推進(jìn)科研高效開展。

內(nèi)容參考來源：

1.Science’s 2021 Breakthrough of the Year: AI brings protein structures to all | Science | AAAS

2.https://analyticsindiamag.com/microsoft-launches-biogpt-the-chatgpt-of-lifescience/

3.https://www.nature.com/articles/s41467-022-35288-0

4.https://www.deepmind.com/research/highlighted-research/alphafold

5.Biomedical Research Platform Terra Now Available on Microsoft Azure - Microsoft Research

6.https://openai.com/blog/chatgpt/