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AI如何赋能生命科学:用“万能函数”表征生命

澎湃新闻2025-07-29 12:00:016936人阅读

·要让AI在这个问题上有“用武之地”,还需要科学家在数据、算法等方面做大量的调整和创新工作。

生命是宇宙中最精妙复杂的系统。从一个细胞分裂增殖到37万亿细胞协同构建成一个完整的人体,其背后蕴藏的信息与规律浩如烟海。面对指数级增长的生物大数据和高度动态与非线性的生命过程,人工智能(AI)技术有望帮助科学家探寻其中的规律。

7月28日,在上海举行的世界人工智能大会(WAIC)“AI赋能生命科学论坛”上,来自中国科学院等机构的多名顶尖学者齐聚一堂,共同探讨了如何利用人工智能(AI)这一强大引擎,将离散、高维的生物数据转化为可理解、可预测、甚至可调控的生命模型。

用AI“万能函数”绘制生命地图

对自然世界进行数理建模往往要求科学家首先理解系统背后的物理或化学原理,再用微分方程等工具进行描述。以神经网络算法为基础的AI模型则提供了另一种表征自然的方式:它不预设具体的规律,而是通过学习海量数据,自动发现其中隐藏的高维、非线性关联。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员、上海交通大学讲席教授陈洛南将其形容为一个“万能函数”。

生命科学的一个首要问题是构建静态表征,即为复杂的生命系统在特定时刻拍摄一张超高分辨率的“快照”,揭示基因如何调控、蛋白质如何相互作用、细胞如何互动等等过程。要让AI在这个问题上有“用武之地”,还需要科学家在数据、算法等方面做大量的调整和创新工作。

“所有的AI for life science(AI赋能生命科学),基石就是大数据。” 中国科学院院士李

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