新年伊始,位于上海閔行區的天鶩科技有限公司里,一套學(xué)習了百億條蛋白質(zhì)數據、交付過(guò)30余個(gè)產(chǎn)業(yè)化項目的蛋白質(zhì)設計大模型,馬不停蹄地為新項目“跑”著(zhù)“最優(yōu)解”。記者發(fā)現,人工智能驅動(dòng)的科學(xué)研究(AI4S)已成為一種新范式,加速基礎研究駛向新質(zhì)生產(chǎn)力。
“蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎,換言之,沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命?!鄙虾=煌ù髮W(xué)特聘教授、上海天鶩科技有限公司首席科學(xué)家洪亮說(shuō),從生命語(yǔ)言的學(xué)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(lài)傳統“專(zhuān)家經(jīng)驗和大量試錯”路徑下蛋白質(zhì)設計時(shí)間長(cháng)、成本高等核心問(wèn)題。未來(lái)還可以設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(mǎn)足不同患者的健康需求。
在他看來(lái),如果沒(méi)有AI這個(gè)“研發(fā)搭子”,想要做這些事非常困難,放在過(guò)去可能連想都不會(huì )去想。
據洪亮介紹,10年前合作團隊開(kāi)始收集蛋白質(zhì)數據,只為做基礎研究,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。結果發(fā)現,如果沿用傳統指標去看,兩者相差不大,但是放在大模型里去比較,通過(guò)不斷縮小顆粒度,最后在1200多項參數指標下,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,它能在海量的數據中快速找出蛋白質(zhì)耐受極端環(huán)境的結構特征,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,從而讓生物醫藥、生物農業(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(lái)自北京、安徽、天津等地的多家企業(yè)案例入選其中,促進(jìn)生物制造全產(chǎn)業(yè)鏈提質(zhì)升級。
“十五五”規劃建議提出,前瞻布局未來(lái)產(chǎn)業(yè),探索多元技術(shù)路線(xiàn)、典型應用場(chǎng)景、可行商業(yè)模式、市場(chǎng)監管規則,推動(dòng)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(dòng)通信等成為新的經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)。
近年來(lái),上海相關(guān)科研機構打造的科研智能體活力奔涌,它們可以讀取文獻、提出假設、設計實(shí)驗,加速技術(shù)從“實(shí)驗室”走向“應用場(chǎng)”,推進(jìn)未來(lái)產(chǎn)業(yè)快速走向現實(shí)。
比如,由臨港實(shí)驗室牽頭,聯(lián)合上海人工智能實(shí)驗室等研究機構打造的多智能體虛擬疾病生物學(xué)家系統“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(gè)癌癥相關(guān)靶標,而且將傳統以年為單位的靶標發(fā)現周期大幅縮短。
“人工智能對科學(xué)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(dòng)科研范式變革,成為加速科學(xué)發(fā)現和學(xué)科交叉的核心引擎?!鄙虾H斯ぶ悄軐?shí)驗室科學(xué)智能中心負責人白磊說(shuō)。
業(yè)內人士認為,從全球看,科學(xué)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(jìn)、系統性布局科學(xué)智能發(fā)展的同時(shí),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”。