來源:制造界
作者:譚小米
圖源:圖蟲創(chuàng)意、AI生圖
生物界的圣杯!神一樣的生成式大模型,AlphaFold3,它還是來了。5月14日,谷歌宣布開源 AlphaFold3,讓全球科學(xué)界、工商界感激不盡。
如果卡醫(yī)藥領(lǐng)域,那可就要命了!
生成式AI大背景下,美國生命科學(xué)領(lǐng)域的重大成果、重大發(fā)現(xiàn)和重大新理論,爆炸般涌現(xiàn)。如漸凍癥靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、新型抗生素合成、阿爾茨海默癥病理蛋白抑制劑合成、從頭設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)、抗體新理論及全新算法等。
5月8日,谷歌 DeepMind公司和藥物公司Isomorphic Labs 發(fā)布了新一代AlphaFold3。AlphaFold 3一經(jīng)推出,就登上Nature頭版,被視為生物界的圣杯、里程碑意義時(shí)刻。這是一款神奇的革命性的AI醫(yī)藥模型,它能夠以前所未有的原子精度,不僅用于預(yù)測(cè)蛋白質(zhì),還用于DNA、RNA、小分子等的幾乎所有生物分子結(jié)構(gòu)和相互作用。
AlphaFold 3誕生,意味在未來幾年內(nèi),對(duì)所有疾病了如指掌,人類正站在未來10年可能治愈所有疾病的邊緣。谷歌DeepMind的子公司Isomorphic Labs已經(jīng)開始用AlphaFold 3來開發(fā)藥物了。
早在1月25日,美眾議院中國特別委員會(huì)主席邁克·加拉格爾(Mike Gallagher)和高級(jí)成員拉賈·克里希納穆爾蒂(Raja Krishnamoorthi,伊利諾伊州民主黨)提出了《生物安全法案》。
谷歌捧出“生物圣杯”,不到3天,美國緊急開啟了限制中國的行動(dòng)。據(jù)路透社5月11日?qǐng)?bào)道,美國立法機(jī)構(gòu)修改了“限制藥明康德及中國生物科技公司的法案”,該法案將要求美國公司在2032年之前切斷與中國生物公司之間的聯(lián)系,結(jié)束合作。
美國為什么突然對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)下手?還是那個(gè)答案,美國砸錢、砸科學(xué)家、砸時(shí)間,砸出來的成果,不讓中國抄作業(yè)。
你相信嗎?21世紀(jì)的今天,偉大的AI生物技術(shù)正在有條不紊地重塑著這個(gè)世界,重塑著任何行業(yè),甚至正在重塑和改寫人的生命。不論AI技術(shù),還是生物技術(shù),美國都處在科技最巔峰。在AI生物醫(yī)藥研發(fā)、基因治療、蛋白質(zhì)治療及靶向治療領(lǐng)域,中國都跟在美國后邊探索與模仿。
從法案規(guī)定看,完全切斷關(guān)系還有8年時(shí)間。中國還有8年喘息之機(jī)。想想如何擺脫對(duì)美國技術(shù)依賴、如何實(shí)現(xiàn)自主吧?當(dāng)前,我國AI模型大都基于Transformer底層架構(gòu),該架構(gòu)雖然開源,全球共建,但最初由美國谷歌創(chuàng)意并提出。就像谷歌的安卓系統(tǒng),如果哪一天限制中國公司使用Transformer,到時(shí)怎么辦呢?
業(yè)內(nèi)人士稱,美國卡中國芯片是“小兒科”,如果卡醫(yī)藥領(lǐng)域,那可就要命了!
可瑞達(dá)是美國默沙東生產(chǎn)的最功的免疫抗癌藥物之一,去年,就這一個(gè)單品賣了250億美元,中國每年癌癥新病例400多萬,試想有多少患者依賴這種藥?
阿托伐他汀,這款明星藥物,大家很熟悉吧?降脂、降膽固醇的,由美國輝瑞生產(chǎn)。這款藥僅2023年上半年在我國等級(jí)醫(yī)院的銷售額達(dá)21.87億元,位居榜首。在零售終端,阿托伐他汀鈣的銷售額也位居第一,達(dá)到22.91億元。我國超2億人有頸動(dòng)脈斑塊,想想我們身邊有多少人在吃美國藥?離得開嗎?
在AI生命科學(xué)領(lǐng)域,中國應(yīng)該從頭設(shè)計(jì)了!好好想想咋干吧!網(wǎng)紅校長王樹國說過,多唱幾遍國歌吧,民族到了最危險(xiǎn)的時(shí)候。美國作業(yè)不會(huì)讓中國抄太久。
古希臘的秋風(fēng)中,亞里士多德指著地上厚厚的落葉,嘆息道“這全是人類”。近代哲學(xué)家羅素說過,萬物匆匆而過,無不在死神面前前赴后繼。每一個(gè)人的生命走到最后,發(fā)現(xiàn)人生最珍貴的不是別的,就是長壽和健康。
當(dāng)下,無論是藥物、AI生物技術(shù)、還是生命科學(xué),中國對(duì)美國絕對(duì)很依賴。所以中美博弈,中方一貫的態(tài)度堅(jiān)持合作,“斗而不破”,只有這樣,中國才贏得時(shí)間和空間去追趕。
生物技術(shù)的最高境界,改寫生命!
近年來,中國工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的強(qiáng)大,又成了國人沾沾自喜、津津樂道的話題。嘲笑美國造不出高鐵,說美國核動(dòng)力航母就是幾艘破玩意。說中國可稱之為“工業(yè)霸權(quán)”了。
實(shí)話說,幾十年的世界產(chǎn)業(yè)分工體系,美國制造產(chǎn)業(yè)鏈,的確七零八落了。而做苦工出身的中國,的確把工業(yè)供應(yīng)鏈做全、做大、做強(qiáng)了。盡快美國努力讓制造業(yè)回歸,但美國的科技界、資本界、產(chǎn)業(yè)界依然按照從前的慣性,向著科學(xué)盡頭,在研發(fā)的道路上狂奔。一部分人挑戰(zhàn)強(qiáng)人工智能,一部分人想揭開人類生命天書。
至于造大郵輪、造大飛機(jī)、造火車,在美國人眼里都是傳統(tǒng)行業(yè),不刺激,沒成就感。2023年底,連馬斯克的超級(jí)馬斯克旗下的超級(jí)高鐵創(chuàng)業(yè)公司 Hyperloop One 也正式關(guān)閉,今年3月豐蘋果也宣布放棄了造車計(jì)劃。美國方向很明確,全新全意做AI、全新全意做生命科學(xué)。
今年3月份英偉達(dá)GTC會(huì)議上,黃仁勛說,計(jì)算信息產(chǎn)業(yè)不是未來,生物技術(shù)才是。在斯坦福訪談中,黃仁勛又談到,大語言模型GPT的最高境界,是解決生物問題。那么,生物技術(shù)的最高境界是什么呢?
科學(xué)家認(rèn)為,通過AI技術(shù)與基因組、蛋白質(zhì)組相結(jié)合,21世紀(jì)有望征服人類任何疾病,延長壽命,甚至實(shí)現(xiàn)永生。這才是最酷炫、最激動(dòng)人心的事業(yè),這大概就是生物技術(shù)的最高境界。
這么給你說吧,前三次工業(yè)革命,從機(jī)械革命、電器革命到信息革命,無論是火車、輪船、汽車、飛機(jī),還是電腦、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等,無非改變了人的生活方式。那么,第四次工業(yè)革命將改變什么呢?
這次工業(yè)革命是對(duì)前三次工業(yè)革命的一次總結(jié)性改變和升級(jí)。一方面實(shí)現(xiàn)萬物智能、萬物網(wǎng)聯(lián)。另一方面,非常動(dòng)人心魄,AI技術(shù)將改寫生命!
我國基因科學(xué)家王健說,基因能夠打開、能夠合成、能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)現(xiàn)生命的傳承。我們合成了一個(gè)細(xì)菌,原來還可以合成一個(gè)病毒,現(xiàn)在又合成了一個(gè)酵母。酵母有多大呢?1200萬個(gè)堿基。人類細(xì)胞的基因有多大呢?30億,我們已做到千萬級(jí)水平了。所以5-10年,不是開玩笑,也不是嚇唬大家,生物化學(xué)可以合成任何生命。
通往人類永生的道路上,有兩條技術(shù)路線。一條是物理路線,也就是人工智能,把人的意識(shí)和記憶復(fù)制在芯片上,把芯片注入機(jī)器人,一個(gè)芯片人代替自己活在這個(gè)世界上,以實(shí)現(xiàn)永生。
另一條是生物路線,通過蛋白質(zhì)重編程、基因修飾、合成生物學(xué)等,從合成一個(gè)分子到合成一個(gè)器官,到實(shí)現(xiàn)生命再造。汪健說,人造生命的進(jìn)展,可能比人工智能來的要快。
世界技術(shù)鏈、產(chǎn)業(yè)鏈交織在一起,融合在一起,如果將記憶芯片注入合成生命體內(nèi),人真的會(huì)復(fù)活!?科學(xué)總給人許多想象。更讓人想到,馬斯克那個(gè)會(huì)生孩子的“貓女”機(jī)器人,也許很可能會(huì)提前到來呢!
國內(nèi)某汽車組裝廠抄襲了名車外型,還堂而皇之地炫耀銷量,沾沾自喜。當(dāng)那位還創(chuàng)始人風(fēng)光無限做營銷大師傅時(shí),當(dāng)國產(chǎn)汽車掌門人糾結(jié)要不要學(xué)他做網(wǎng)紅賣車時(shí)?美國科學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界、資本界的頂級(jí)大佬們,正以一種不可抗拒的力量,引爆了AI生命科學(xué)大爆炸。
斯坦福開發(fā)了一款名為SyntheMol 的生成式AI 模型,創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了六種針對(duì)耐藥性細(xì)菌株 Acinetobacter baumannii 的新藥,不僅創(chuàng)造了新的藥物結(jié)構(gòu),還提供了化學(xué)合成的詳細(xì)配方。
斯坦福大學(xué)還利用AI模型,在短短6周內(nèi)就發(fā)現(xiàn)了Norn細(xì)胞,這是人類花了134年才發(fā)現(xiàn)的救命腎細(xì)胞。
維智基因公司利用AI,在患病人體組織中發(fā)現(xiàn)的 ALS(漸凍癥)治療靶點(diǎn),PIKfyve 抑制劑 VRG50635 正式啟動(dòng)臨床1b期,為 ALS 的治療提供了新的可能。
大衛(wèi)·貝克實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了能夠結(jié)合與阿爾茨海默癥有關(guān)的淀粉樣蛋白形成肽的結(jié)合蛋白,實(shí)現(xiàn)了對(duì)淀粉樣蛋白Abeta形成的完全抑制。
另外,我國復(fù)旦大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)也采用大規(guī)模蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)和人工智能算法,發(fā)現(xiàn)了4種可預(yù)測(cè)未來阿爾茨海默癥風(fēng)險(xiǎn)的血漿蛋白質(zhì),可提前15年預(yù)測(cè)癡呆發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。
創(chuàng)新藥的困境,美國從頭再來
美國擁有11搜核動(dòng)力航母,被稱為世界海霸。今天中國造船能力是美國的230倍。中國的005航母、超高音速武器、削鐵如泥的激光電磁炮,這些都讓美國在國家安全上焦慮不安。
實(shí)話講,今天美國制造業(yè)真的干不過中國了。比如家電、光伏、電池、新能源汽車、造船,中國產(chǎn)業(yè)正橫掃全球。
其實(shí)美國真的怕了,在制造成本和營銷手段上不是中國對(duì)手,不得不采用起貿(mào)易保護(hù)來對(duì)抗中國公司。5月14日,美國白宮宣稱將對(duì)包括電動(dòng)汽車、電腦芯片、醫(yī)療用品在內(nèi)的一系列中國商品加征關(guān)稅。根據(jù)白宮官網(wǎng),針對(duì)中國電動(dòng)汽車的關(guān)稅將從目前的25%提升至100%。
美國媒體發(fā)出感慨,白宮制裁中國,中國很安靜,而大部分人很憤怒和沮喪。其實(shí)中國可以不在乎美國市場(chǎng),中國的市場(chǎng)是全球。
美國除信息工業(yè)外,醫(yī)藥算是美國的第二大掙錢養(yǎng)家產(chǎn)業(yè)。我國一位業(yè)界權(quán)威專家說過,創(chuàng)新藥早晚把美國拖死!為什么這么說呢?創(chuàng)新藥開發(fā)成本極高、風(fēng)險(xiǎn)極高、失敗率極高。
伊馬替尼是早期最具代表性的一種靶向藥物,因治療慢性粒細(xì)胞白血病效果顯著,引發(fā)創(chuàng)新靶向藥物研發(fā)熱潮。此后,眾多靶向藥物被研發(fā)和應(yīng)用,其新藥研發(fā)有著業(yè)界公認(rèn)99.6%的最高失敗率,讓癌癥患者和抗癌藥物一同進(jìn)入“死亡谷”。一種新藥的研發(fā)總費(fèi)用高達(dá)25.58億美元,平均每個(gè)藥物上市所要花費(fèi)的時(shí)間約為12年。
美國創(chuàng)新藥研發(fā)非常激進(jìn),高昂的金融成本、漫長的時(shí)間成本,常常導(dǎo)致資金鏈斷裂。羅氏、默沙東、阿斯利康等知名藥企都曾折戟或落敗。美國創(chuàng)新藥一度陷入困境和迷惘。
2022年,生成式人工智能ChatGPT 橫空出世,重新燃起美國科學(xué)家征服重大疾病的愿望。
人體大約有 37.2 萬億個(gè)細(xì)胞、2.5 萬個(gè)基因。細(xì)胞有序的凋亡、有序的生長、有序的代謝,這才是一個(gè)健康的生命體。基因和蛋白質(zhì)是生命舞臺(tái)上的“最佳拍檔”,兩者緊密合作共同維持著生命體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,出現(xiàn)了基因突變和蛋白質(zhì)異常,這就是疾病。
以癌癥為例,靶向治療最核心任務(wù)是精準(zhǔn)尋靶,通過基因組測(cè)序找到導(dǎo)致癌癥發(fā)生的驅(qū)動(dòng)基因在哪里?
生成式AI大模型猶如一盞尋靶道路上的明燈,它能夠快速分析海量的生物數(shù)據(jù),從復(fù)雜的信息中挖掘出潛在的靶點(diǎn)線索。通過引導(dǎo) Cas 蛋白結(jié)合并切割特定的 DNA 序列,實(shí)現(xiàn)基因的插入、刪除或替換,以治愈疾病。
生成式AI大模型的出現(xiàn),美國立即將國運(yùn)押注在了AI和生物醫(yī)藥兩大頂尖產(chǎn)業(yè)上。蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)先驅(qū)大衛(wèi)·貝克教授及多學(xué)科領(lǐng)域提出“從頭設(shè)計(jì)”新概念。意味著,美國創(chuàng)新藥,一些從頭再來。
大衛(wèi)·貝克實(shí)驗(yàn)室對(duì)AI 模型 RFdiffusion進(jìn)行改進(jìn),利用全新算法,通過編排蛋白質(zhì)的氨基酸序列,使其能夠自發(fā)折疊形成所需要的三維結(jié)構(gòu)。生成針對(duì)不同靶標(biāo)的全新納米抗體,已經(jīng)精確到原子水平。在應(yīng)用前景上,基于納米孔基因測(cè)序、基因編輯技術(shù),有助于設(shè)計(jì)重組蛋白疫苗、多肽設(shè)計(jì)、小分子結(jié)合蛋白設(shè)計(jì)、癌癥治療方案、藥物研發(fā)、生物新材料研發(fā)。大衛(wèi)·貝克團(tuán)隊(duì)這一成果也被 Nature 譽(yù)為“具有里程碑意義的時(shí)刻”。
押注AI和創(chuàng)新藥,美國政府和企業(yè),都很舍得砸錢。谷歌的Gemini Ultra訓(xùn)練成本高達(dá)1.91億美元。微軟宣布1000億美元支持OpenA。5月14日OpenAI發(fā)布了 GPT-4o,交互能力接近人類。對(duì)GPT-4o接入人形機(jī)器人和手機(jī)終端,市場(chǎng)非常期待。
2023年,美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)每年投向生物醫(yī)藥研發(fā)費(fèi)用480億美元。中國生物醫(yī)藥行業(yè)的研發(fā)投入僅52億美元。美國AI 行業(yè)投資額672億美元,中國僅78億美元。另外,美國共發(fā)布109個(gè)AI基礎(chǔ)大模型,中國是有20個(gè)。
各界頂級(jí)大佬瘋狂卷入,不停地?zé)X
2024年3月,GPU領(lǐng)導(dǎo)者英偉達(dá)市值飆升到2萬億美元。360創(chuàng)始人周鴻祎說,做大模型的都巨虧錢,只有英偉達(dá)黃仁勛掙錢,太掙錢了。
或許很多人不知道,黃仁勛已把賣GPU掙的錢,砸向了AI生物。2023年英偉達(dá)投資了9家AI制藥公司,涵蓋了從3D深度學(xué)習(xí)藥物發(fā)現(xiàn)、細(xì)胞圖像分析,到生成式AI應(yīng)用于mRNA藥物和疫苗設(shè)計(jì)等多個(gè)創(chuàng)新領(lǐng)域。
黃仁勛是個(gè)很了不起的華人,他幾乎整合了世界上所有的大型醫(yī)藥公司,與阿斯利康、基因泰克、安進(jìn)、強(qiáng)生、默克、諾華等醫(yī)藥巨頭達(dá)成合作,共同探索 AI 在藥物研發(fā)中的應(yīng)用。今年3月份,英偉達(dá)又投資了一家位于英國的生物技術(shù)公司Relation Therapeutic,該公司利用單細(xì)胞多組學(xué)、功能檢測(cè)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),以深入理解人類生物學(xué)和疾病,致力于開發(fā)變革性藥物。
此外,英偉達(dá)還利用其Cambridge-1超級(jí)計(jì)算機(jī)開發(fā)了一個(gè)大語言模型,通過讀取DNA來更好地理解基因。該公司開發(fā)的BioNeMo框架,用于訓(xùn)練和部署超算規(guī)模的大型生物分子語言模型,幫助科學(xué)家更好地了解疾病,并為患者找到治療方法。
除黃仁勛外,其它頂級(jí)大佬們也紛紛成立創(chuàng)業(yè)公司,卷入生命科學(xué)領(lǐng)域。
賽若拉治療是一家美國AI制藥初創(chuàng)公司,該公司 于4 月 24 日,完成超 10 億美元種子輪融資。賽若拉治療由美國頂級(jí)生命科學(xué)投資機(jī)構(gòu) ARCH Venture Partners 領(lǐng)投,其創(chuàng)始人團(tuán)隊(duì)更是頂級(jí)大佬云集,有斯坦福大學(xué)前校長,諾獎(jiǎng)得主、前基因泰克首席科學(xué)官、大衛(wèi)·貝克及旗下幾位科學(xué)家。
賽若拉治療公司的核心技術(shù)是利用人工智能(AI)重塑藥物研發(fā)。該公司的平臺(tái)可以分析大量的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù),包括臨床試驗(yàn)、藥物療效、副作用等,以識(shí)別潛在的藥物靶點(diǎn)和治療方案。
另一家初創(chuàng)生物公司Altos Labs,其公司團(tuán)隊(duì)也非常豪華,有 5 位諾獎(jiǎng)得主作為高級(jí)科學(xué)顧問或董事會(huì)成員加入。創(chuàng)始人是亞馬遜貝佐斯、俄羅斯頂級(jí)富豪米爾納。核心成員有制藥巨頭葛蘭素史克首席科學(xué)家哈爾·巴倫、美國國家癌癥研究所前所長里克·克勞斯納、朱諾治療公司 、GRAIL公司原CEO Hans Bishop、基因泰克原高級(jí)副總裁 Ann Lee-Karlon、西班牙生物化學(xué)家胡安·卡洛斯·伊茲皮蘇亞·貝爾蒙特。
Altos Labs完成30億美元融資,是生命科學(xué)領(lǐng)域有史以來規(guī)模最大的一筆融資。該公司將“細(xì)胞重編程”技術(shù)作為主要研究方向,通過細(xì)胞重編程,可以將已分化的細(xì)胞誘導(dǎo)回到類似胚胎干細(xì)胞的狀態(tài),這為再生醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域帶來了巨大希望。
在靶向清除衰老細(xì)胞方面,利用細(xì)胞重編程技術(shù)精準(zhǔn)消除那些已經(jīng)衰老、功能受損或可能對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不良影響的細(xì)胞。恢復(fù)細(xì)胞健康水平,以實(shí)現(xiàn)對(duì)衰老相關(guān)性疾病的預(yù)防,在細(xì)胞、動(dòng)物,乃至人體上逆轉(zhuǎn)衰老、延長壽命。
全球有700家AI生物制藥企業(yè),美國是絕對(duì)領(lǐng)先者,有九大生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群。全球70%的生物藥品來自美國,生物技術(shù)專利美國占60%。尤其是美國馬薩諸塞州有六大生物技術(shù)集聚區(qū),擁有550 生物技術(shù)制藥公司,藥物開發(fā)公司達(dá)到300 余家。
AI技術(shù)在藥物開發(fā)方面,美國最大的癌癥研究機(jī)構(gòu)“希望之城”,研發(fā)出一種的靶向藥物AOH1996,該藥物針對(duì)70多種癌細(xì)胞發(fā)揮有效抑制作用,引導(dǎo)癌細(xì)胞自行凋亡。2023年,美國13個(gè)腫瘤新藥中,其中7個(gè)是全球首創(chuàng)。
在被譽(yù)為“未來科技之光”的生命科學(xué)領(lǐng)域,哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)等頂尖機(jī)構(gòu)幾乎壟斷了全球70%的研究金融血脈,以及超過半數(shù)的技術(shù)專利。據(jù)悉哈佛大學(xué)的細(xì)胞損傷修復(fù)增強(qiáng)技術(shù),讓實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生存時(shí)間延長31%之多。
人工智能和生命科學(xué),如果美國成功了,不僅成就萬億產(chǎn)業(yè),還會(huì)以造福人類的名譽(yù)受到世界尊重。如果不成功,美國將會(huì)長期在焦慮和煎熬中度過。因?yàn)槊绹圃鞓I(yè)很拉胯,還要在AI和生物領(lǐng)域不停地大量燒錢。
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