点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:AI改变基础科学研究范式
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

AI改变基础科学研究范式

来源:科技日报2024-10-10 10:32

  10月9日,2024年诺贝尔化学奖揭晓。戴维·贝克、德米斯·哈萨比斯和约翰·江珀共享这一奖项。前者在“计算蛋白质设计”领域贡献突出,后两位则在“蛋白质结构预测”方面成就斐然。这也是继物理学奖之后,今年诺贝尔奖再次被授予人工智能(AI)的相关成果及科学家。

  获奖结果众望所归

  作为全球最重磅的科技奖项之一,每年诺贝尔奖颁奖前,各类预测层出不穷。在今年诺贝尔化学奖揭晓前,此次获奖的三位科学家已呼声极高,奖项结果称得上众望所归。

  “尤其是贝克,他是蛋白质计算设计领域的拓荒者,并且持续做出国际先进的研究成果。我认为他们获奖实至名归。”清华大学生物医学交叉研究院助理教授、北京生命科学研究所研究员徐纯福认为,在今年物理学奖已经颁发给机器学习科学家的情况下,诺贝尔化学奖仍然颁发给了三位计算研究领域的科学家,这体现了AI极其重要的科学价值。

  “获奖成果和我的研究领域息息相关,对我们研究者是一种激励。”浙江大学生命科学研究院研究员林世贤激动地说,获奖者之一的江珀只有39岁,这对广大青年科研工作者也是一种鼓舞。

  蛋白质结构预测一直是计算生物学和结构生物学所关心的重要问题。清华大学生命科学学院教授杨茂君介绍,早期蛋白质结构预测主要依靠同源蛋白结构,但是实验解析的蛋白结构数量占总蛋白数量的比例很低,因此预测效率不高、准确度有限。后期,随着机器学习兴起,人工智能迅速发展,科学家开始尝试将人工智能应用于蛋白质结构预测领域,开发出结构预测工具“阿尔法折叠”以及后续版本。该成果实现了蛋白质结构预测精度和效率的飞跃,几乎解决了单一蛋白质结构预测的问题,有望给药物研发带来重要变革。

  AI用于科研潜力巨大

  此次诺贝尔化学奖,除了是对获奖者的表彰,也是对人工智能在基础科学研究领域深入应用的重要认可。

  杨茂君认为,这次获奖的研究定义了一个理论上可以解决所有科学问题的范式,即从实际问题出发,将其转变为AI可以处理的输入数据,再经过深度学习网络,最终输出结果。

  “在所有通过输入得出输出的问题上,AI理论上都可以作为有力的工具,这反映了AI在科学研究领域的广阔潜力。”在杨茂君看来,这一技术的应用范围并不限于生物、化学、物理等领域,其应用范围主要取决于如何将客观世界的问题(或数据)抽象成AI可以学习和处理的形式,以及现实世界是否有足够多的真实数据,训练和构建深度学习网络。

  “AI在蛋白质设计领域的应用突破可以说是天时地利人和,水到渠成。”杨茂君解释,蛋白结构的一级序列足够简单,且蛋白质的三维结构输出也有标准的表达形式,并且在过去几十年,结构生物学领域累积了大量真实蛋白结构数据。

  徐纯福也表示,AI在生物、化学、医药等健康领域的潜力才刚刚崭露一角,未来还大有发展空间。

  “就拿我最熟悉的蛋白质计算设计来讲,虽然今年相关成果获奖了,但计算方法在功能蛋白的设计方面还面临很大挑战。”徐纯福说,如果进一步改进AI算法,能够更准确设计酶、抗体等重要的功能蛋白,将有可能产生具有真正实用的全新蛋白。

  徐纯福同时认为,AI对科学研究重要性日益凸显,科学家一方面要积极拥抱新的研究范式,同时也要尽量规避AI的局限性。“AI不是万能的,科学家们需要扬长避短,推动AI在基础科研更有效应用。”他说,科学家要更负责任地应用AI,不用AI做违背科学伦理、有害人类健康的科学研究。

  (科技日报北京10月9日电 记者都芃 记者张佳星对本文亦有贡献)

[ 责编:焦子原 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 甘肃渭源突发山洪 已致10人死亡

  • 福建长汀中复村:红色热土绘新卷

独家策划

推荐阅读
刘文郡:中国启动“人工智能+”行动,通过协同推进传统产业改造升级、新兴产业培育壮大与未来产业前瞻布局,让人工智能深度赋能千行百业。中国相继提出《全球人工智能治理倡议》《“人工智能+”国际合作倡议》,发布《人工智能能力建设普惠计划》《人工智能合作发展行动计划》,倡议成立世界人工智能合作组织。
2026-07-27 09:31
7月26日18时,水利部和中国气象局联合发布红色山洪灾害气象预警,江西南部、广东中北部局地发生山洪灾害可能性很大(红色预警)。涂勇介绍,主汛期山区降雨突发性强、峡谷汇水迅猛,进山务必提前关注山洪、暴雨预警,收到预警应立即取消行程。
2026-07-27 09:29
7月26日凌晨,今年第12号台风“红霞”在广东惠州市惠东县平海镇沿海登陆。”  针对台风远距离水汽输送导致的暴雨预报难题,气象部门采用集合预报方法,通过多个模式、多个初始场的集成分析,量化预报的不确定性。
2026-07-27 09:28
眼下正是小龙虾上市的季节,走进安徽省滁州市全椒县十字镇陈浅村潘氏龙虾万亩养殖基地,养殖户们正下田捕捞小龙虾。当前,全椒县稻虾综合种养面积36.5万亩,小龙虾年产量5.5万吨,稻虾全产业链综合产值34亿元、从业人数4万多人,小龙虾成了乡村振兴的主导产业之一。
2026-07-27 09:28
光明日报武汉7月26日电 记者王建宏、张锐从华中农业大学获悉,该校熊立仲教授团队近日鉴定出一个名为“ROAD1”的稻属特异抗旱孤儿基因,并发现携带这个功能等位基因的水稻在田间干旱条件下产量较对照显著提高。
2026-07-27 09:27
光明日报北京7月26日电 记者张胜从自然资源部获悉,每年的7月26日是联合国教科文组织确立的“世界红树林日”。自然资源部数据显示,自《红树林保护修复专项行动计划(2020—2025年)》印发实施以来,我国完成新营造红树林约1.16万公顷(17.4万亩),是全球少数红树林面积持续增加的国家之一。
2026-07-27 09:27
国家药监局近日批准全球首个选择性食欲素2型受体激动剂上市,用于治疗16岁及以上青少年和成人1型发作性睡病。该药为原创靶点、新机制罕见病治疗药物,在中国、美国、日本、欧盟同步申报,我国率先完成审批,实现全球“首报首发”的历史性突破。
2026-07-24 08:55
记者从市场监管总局了解到,国际电工委员会智能制造系统委员会近日发布IEC SRD 63459:2026《智能制造用例模板》国际标准。为此,国际电工委员会智能制造系统委员会于2019年成立首个工作组,组织各国专家制定国际统一的智能制造用例模板,以统一的方式描述、存储和使用用例。
2026-07-24 08:51
23日20时,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将天链二号06星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-07-24 08:50
王虹、邓煜与其他两位数学家共同获得菲尔兹奖,这是令国人振奋的消息,也是中国数学家感到自豪的时刻。邓煜的另一项研究,是与合作者成功建立了三维波动方程吉布斯测度的不变性,将概率论方法系统性地引入波动方程研究。
2026-07-24 08:49
记者从北京大学获悉,2026年国际数学家大会23日在美国费城开幕。王虹,本科就读于北京大学数学科学学院,获理学学士学位;2014年相继取得巴黎综合理工学院工程师学位与巴黎-萨克雷大学硕士学位;后于麻省理工学院完成博士学位。
2026-07-24 08:48
7月22日,美国佛蒙特大学研究团队在《自然》杂志发表论文称,他们在北美鲶鱼体内发现一种可传染的黑色素瘤。换言之,肿瘤细胞本身就是“感染因子”,如同寄生虫一般,从一条鱼传到另一条鱼。这些带病的鲶鱼,正为科学界提供一个观察癌症演化的难得机会。
2026-07-23 09:57
《自然》杂志22日发表了一项天文学研究,可能揭示了人类对首个已知的系外卫星(exosatellite)的观测。在三层等级系统中,一颗恒星周围有一颗伴星,如行星或褐矮星,而第三个天体围绕伴星,这第三个天体可称为系外卫星。
2026-07-23 09:57
生物腐烂是生态系统养分循环的关键过程,但腐烂区域同时也是病原微生物高度活跃、可能对活体植物造成侵害的“危险区”。
2026-07-23 09:49
习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上的讲话中指出,“科学的未来在青年”,强调“要把青年科技人才队伍建设作为一项战略工程,全方位做好培养、引进、使用工作”。
2026-07-23 09:49
黄瓜是受到全球广泛喜爱的蔬菜,它源自喜马拉雅山脉南麓,由其野生祖先驯化而来,历经2000余年的传播扩散,遍布世界。中国科学院院士、崖州湾国家实验室副主任钱前评价,该研究为黄瓜分子设计育种提供了坚实支撑,兼具重要基础科学价值与育种应用前景。
2026-07-23 09:48
中国水稻研究所研究员王克剑团队近日在杂交水稻育种领域取得重要进展——成功研发出克隆效率稳定超过99%、结实完全正常的一系法杂交水稻,团队将其命名为“一系1号”。图为团队创制的无融合生殖株系在试验田大群体种植下表现出的克隆效率与结实率情况。
2026-07-22 09:35
今年新增农业机器人、盐碱地科学与工程、智慧渔业三大新农科专业,分别由江苏大学、山东农业大学、宁波大学首批开设,为涉农人才培养开辟了新跑道。
2026-07-22 09:31
这场举世瞩目的盛会,凝聚共识,密集发布国际合作倡议与行动计划,为促进全球人工智能朝着向上向善、造福人类的方向发展注入了更多新动能。
2026-07-22 09:29
虽然现阶段机器人能做的事还很有限,但这种“人机搭档”的新模式,让我们的生活服务向高品质、多样化和便利化发展。我想,这就是科技落地的意义吧。
2026-07-22 09:28
加载更多