哈佛医学院&OpenAI联手破解长寿密码

哈佛医学院&OpenAI联手破解长寿密码

近日，科学界传来两个令人振奋的消息：哈佛医学院和OpenAI分别在延长寿命的研究上取得了突破性进展。这两项研究不仅展示了人类追求长寿的新途径，也为未来的医疗和健康领域带来了新的希望。

哈佛医学院的研究团队在生物学一区期刊《PLOS BIOLOGY》上发表了一项革命性的研究成果：通过适度降低氧气浓度，可以显著延长实验动物的生理寿命。

研究团队选取了一种特殊的小鼠模型——Ercc1Δ/-小鼠，这种小鼠由于基因变异，导致DNA损伤修复机制受损，从而加速了衰老过程。在正常情况下，这种小鼠的寿命仅为15.7周左右。然而，当研究团队将这些小鼠置于氧气浓度仅为11%的环境中（正常空气中氧气含量为21%，相当于降低了52%）时，奇迹发生了。这些小鼠的平均寿命延长至23.6周，涨幅超过了50%，而最长寿命也从25.6周增加至31.4周。

更令人惊喜的是，低氧环境不仅延长了小鼠的寿命，还显著改善了它们的体能、运动能力和神经功能。实验数据显示，低氧环境下的小鼠在加速转杆实验中表现更为出色，显示出更高的运动活力和协调能力。同时，它们的神经功能减退也得到了明显缓解，这表明低氧环境对神经系统的健康同样具有积极作用。

与此同时，人工智能领域的领军者OpenAI也在长寿研究上迈出了重要一步。据MIT科技评论消息，OpenAI推出了首个专注于生物数据的大模型GPT-4b micro，这是OpenAI首次公开声称其模型可以带来意想不到的科学发现。

研究合作方Retro Biosciences是一家专注于“抵抗细胞衰老的新药开发”的创业公司，其联合创始人包括清华药学院前院长丁胜教授和加州理工学院的Joe Betts-LaCroix。Retro的目标是将人类的正常寿命延长10年。

OpenAI开发的GPT-4b micro模型专注于蛋白质重编程，通过优化山中因子（Yamanaka factors）的结构，将干细胞生产效率提升了50倍以上。山中因子是一组蛋白质，可以将人类皮肤细胞转化为看起来更年轻的干细胞。但这种细胞“重编程”效率并不高，需要数周时间，且经实验室培养皿处理的细胞中不到1%能完成再生。

OpenAI用大量物种的蛋白质序列实例以及蛋白质相互作用相关信息训练了GPT-4b micro。其工作方式与谷歌的AlphaFold大不相同，AlphaFold用于预测蛋白质结构，而山中因子则是一类异常松散且无固定结构的蛋白质。Retro的科学家尝试引导模型生成可能的山中蛋白质重新设计方案，使用的是类似于“few-shot”的提示，即用一系列带有答案的示例作为上下文提示，随后添加一个需要模型生成答案的新示例。

尽管基因工程师可以在实验室中通过一定的方法引导分子进化，但受限于实验条件，他们通常只能测试有限的可能性，但对于典型长度的蛋白质来说，其改造方式几乎是无限的。OpenAI的模型却能经常生成含显著改动的设计建议，其中三分之一的蛋白质氨基酸被改变。

这两项研究都为人类追求长寿提供了新的思路和方法。低氧环境作为一种非侵入性的干预手段，具有简单易行、成本低廉的特点，适合大规模推广。而蛋白质重编程则展示了AI在生物医学领域的巨大潜力，为再生医学和个性化医疗带来了新的希望。

然而，这些研究也面临着一些挑战和风险。低氧环境的长期效应和安全性仍需进一步研究，而蛋白质重编程技术也可能带来伦理和安全问题。因此，在将这些研究成果应用于人类之前，还需要进行大量的实验和验证。

尽管如此，这两项突破性研究无疑为人类追求长寿开辟了新的道路。低氧环境和蛋白质重编程都展示了巨大的潜力和广阔的应用前景。随着科技的不断发展，我们有理由相信，一个更加健康、长寿的未来正在向我们走来。

正如OpenAI研究员John Hallman所说：“这项研究展示了AI在解决复杂生物问题上的巨大潜力，也为未来的研究开辟了新的方向。”