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2月10日，《理解未來》科學(xué)講座AI for Science 系列03期：“AI4Science 和 ChatGPT，生物醫(yī)藥的契機？”在全網(wǎng)線上開講。未來論壇理事、北京大學(xué)李兆基講席教授、北京大學(xué)理學(xué)部主任謝曉亮擔(dān)任主持，特別邀請中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)教授、北京大數(shù)據(jù)研究院院長、北京科學(xué)智能研究院（AI for Science Institute, Beijing）院長鄂維南，加拿大魁北克省人工智能研究中心（Mila）副教授、加拿大高等研究院（CIFAR）人工智能講席教授唐建，分別圍繞“AI for Science科技革命”、“生命科學(xué)中的生成式人工智能”共同探索交流“AI+生命科學(xué)”，分享前沿學(xué)術(shù)成果，共話跨學(xué)科交叉領(lǐng)域的深度融合創(chuàng)新。

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鄂維南：科學(xué)研究將從“作坊”模式轉(zhuǎn)變到“安卓”模式

本次活動中，鄂維南教授以《AI for Science：一場正在發(fā)生的科技革命》為題闡述AI for Science帶來的科研范式的變革和新的產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)。他指出，化學(xué)、材料、生物、工程等傳統(tǒng)領(lǐng)域都將成為AI的主戰(zhàn)場，同時也將催生新一代的產(chǎn)業(yè)模式。另一方面，在AI+Science的驅(qū)動下，科學(xué)研究將從“小農(nóng)作坊”模式轉(zhuǎn)變到“安卓”模式，“平臺科研”將成為全新的科研范式，“社區(qū)建設(shè)”將成為重要趨勢。

“希望我們有效地利用這一千載難逢的機會，將AI+Science的“安卓”模式基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)起來，充分利用這一科學(xué)發(fā)展空間，讓中國走在全球科學(xué)領(lǐng)域的前沿?！?strong>鄂維南教授表示。

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唐建：AI+生物技術(shù)處于黃金時期 以生成式AI模型賦能藥物研發(fā)

本次活動中，唐建教授以《生命科學(xué)中的生成式人工智能：如何搭建生命科學(xué)的“ChatGPT”》為題，介紹了生成式人工智能在生命科學(xué)的應(yīng)用。

他指出，人工智能和生物技術(shù)的研究正處于黃金時期。語言生成模型如 ChatGPT 在對話系統(tǒng)領(lǐng)域取得了很大的突破，因此，研究者們正在探索是否能在生物制藥領(lǐng)域搭建類似的人工智能模型。

“在人工智能與生物醫(yī)藥的交叉領(lǐng)域已有了諸多探索，例如：GeoDiff 應(yīng)用在小分子的三維構(gòu)象預(yù)測；E3Bind 應(yīng)用在蛋白質(zhì)-配體復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測；ProtSeed 同時生成新的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和序列等。”唐建教授表示。

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前瞻對話：聚焦AI+生物醫(yī)藥前景，推動AI+科學(xué)交叉融合

在前瞻對話環(huán)節(jié)，嘉賓們圍繞“AI+生物醫(yī)藥前景”、“生成式AI對生命科學(xué)領(lǐng)域帶來的影響”、“如何促進AI專家與科學(xué)家加強合作”等議題展開對話，分享深刻的洞察與思考。

關(guān)于組學(xué)與人工智能相結(jié)合，鄂維南教授指出，首先需要不同學(xué)科背景的專家一起來參與這類研究。其次，需要找到不同尺度、不同現(xiàn)象的新的guiding principle，來填補中間尺度的結(jié)構(gòu)。他表示，目前分子尺度比較清楚，大的尺度也有一定的概念，但是中間尺度，我們?nèi)狈σ粋€guiding principle，需要物理、數(shù)學(xué)領(lǐng)域的專家參與進來才能有進一步的發(fā)現(xiàn)。“最重要的是找到這樣的人，將其有效地組織起來，為他們提供足夠的資源。”鄂維南教授談到。

唐建教授指出，AI分析數(shù)據(jù)以及機器學(xué)習(xí)，為科學(xué)規(guī)律的表達提供了可能性。“AI將可能的文本、知識、代碼進行訓(xùn)練，當(dāng)AI能力達到一定強度后，我們就通過模型的開發(fā)，對大量數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。其中，ChatGPT可以產(chǎn)生全新的原創(chuàng)內(nèi)容，具有一定的創(chuàng)造力，像一本百科全書，用戶可以很快從百科全書中獲取需要的知識。在蛋白質(zhì)設(shè)計領(lǐng)域，不論是小分子還是蛋白質(zhì)分子，本質(zhì)而言都需要生成一些新的結(jié)構(gòu)。通過融入ChatGPT，可以提升蛋白質(zhì)設(shè)計的創(chuàng)新度和多樣性?！?strong>唐建教授表示。

謝曉亮教授也在前瞻對話環(huán)節(jié)分享了對于AI+生命科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的思考。他指出，基于技術(shù)上的突破，生命科學(xué)基因組學(xué)、冷凍電鏡等生命科學(xué)領(lǐng)域，逐漸從“數(shù)據(jù)缺乏學(xué)科”轉(zhuǎn)變?yōu)椤按髷?shù)據(jù)科學(xué)”，從“定性學(xué)科”轉(zhuǎn)變?yōu)椤岸繉W(xué)科”。“此前在我的Biophysics教學(xué)過程中，十幾年都是從序列到結(jié)構(gòu)，而基于當(dāng)時的算法水平，‘結(jié)構(gòu)’是沒辦法算出來的，直到2022年，結(jié)構(gòu)可以通過AI算法計算出來，這也是AI+生命科學(xué)的一項技術(shù)革命。”

另外，謝曉亮教授也提到，AI需要大數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)質(zhì)量非常重要。最近，西湖大學(xué)的許田教授正在通過機器學(xué)習(xí)的方式尋找中藥的有效成分，運用組學(xué)為不同的器官和細(xì)胞使用中藥，這也是中醫(yī)非常需要的科學(xué)方法。