从DeepMind到OpenAI:科技巨头竞逐AI制药,形塑新经济超级周期
从DeepMind到OpenAI:科技巨头竞逐AI制药,形塑新经济超级周期
AI不仅改变了技术应用,更引发了人类经济生活的全面变革。从DeepMind的AlphaFold到OpenAI的GPT-4b micro,科技巨头在AI制药领域的竞争正开启一个全新的经济超周期。
AI启动的不只是技术应用变革,而是涵盖人类经济生活每个层面的宏观改变。国际知名未来学家Amy Webb提出“超级经济周期”(supercycle)概念,她指出,通过多项科技的整合和互相作用,正在重塑全球的经济、社会和文化。其中最重要的三项动力,来自AI、生物科技,以及由半导体、传感器构成的网络。
超级经济周期指的是超过十年以上或长达数十年的长期波动,在这个周期中,各种经济活动和市场机制会有极大幅度的改变与波动,同时影响多个国家与产业,远超过在总体经济领域中惯称的经济周期循环。
而人工智能和其他两项的发展有着密不可分的关系,互为助力。例如在生物科技领域中,不只限于传统认知的医疗照护或新药开发,还包括对人类食物生产、饮食习惯的影响。她在著作中提出,例如,生成生物学(Generative Biology)将可以设计和创造新的生物特性和功能,改变药物的制造方式,甚至生产更接近真正肉类产品的人造肉。
AI如何影响蛋白质结构预测?
目前,各科技巨头竞逐的重点领域、且有明确发展成果的,主要是人工智能(AI)在蛋白质结构预测与药物开发方面的应用。从Google DeepMind的AlphaFold 3到OpenAI的GPT-4b micro,这些生物科技与AI结合的技术,正在改变医药与生物科技的未来,甚至可能重塑人类寿命。
蛋白质是生命的基石,影响着血液凝固、激素调节、免疫系统运作及组织修复等生物过程。蛋白质的3D结构决定了其功能,因此,准确预测蛋白质结构对于药物开发与疾病治疗至关重要。
Google DeepMind的AlphaFold 3,许多人认为是目前最精确的蛋白质结构预测AI,准确率已超越传统基于物理的模拟方法,为科学家提供了前所未有的工具来设计新药、理解疾病机制,甚至探索抗衰老疗法。
然而,蛋白质结构预测只是第一步。AI不仅能预测蛋白质形状,还能帮助合成全新蛋白质。这则是OpenAI的GPT-4b micro正在尝试的突破:让细胞重编程,使体细胞回复到类似干细胞的状态,从而延缓衰老。
AlphaFold 3:药物研发的颠覆者
Google DeepMind如何改变蛋白质研究?AlphaFold最早于2018年在“关键性评估蛋白质结构预测(CASP)”竞赛中崭露头角,到了2020年,AlphaFold 2的预测精准度已几乎与实验结果无异,震撼全球科学界。
2024年,AlphaFold 3诞生,其对蛋白质与其他分子,如DNA、RNA、配体之间的交互作用的预测准确率,比传统方法高出50%。最重要的是,它无需任何额外的结构信息,首次超越基于物理的计算方法,被《自然》期刊誉为“开启生物分子结构预测的新时代”。
这代表着,AI不仅能帮助研发新药,还能大幅加速药物发现的过程。例如,全球制药巨头礼来(Eli Lilly)利用AI技术,在短短5分钟内即可测试数百万个分子,而传统实验方法可能需要一年甚至更长时间。
OpenAI的GPT-4b micro:重新编写细胞,开启抗老化新纪元
AI如何让细胞“回春”?2025年1月18日,OpenAI宣布与抗衰老公司Retro Biosciences合作,开发出GPT-4b micro,这是全球首款针对抗衰老的AI模型。该模型的核心技术是“山中因子”(Yamanaka Factors),这是一组可让体细胞逆转变为干细胞的蛋白质组合。
GPT-4b micro的突破在于,通过AI设计全新蛋白质,提高山中因子的表现效率,将细胞重编程的效果提高50倍;同时修改蛋白质高达三分之一的氨基酸,突破过去生物学家不敢尝试的范畴。并且支持跨物种蛋白质研究,对于再生医学发展速度将产生相当大的突破。
这项技术的目标是让人体细胞在不影响原始功能的前提下,进行部分重编程,以延缓衰老、修复组织,甚至提升寿命。这意味着,GPT-4b micro不只是个蛋白质预测工具,更可能成为未来“生物重编程”的核心引擎。
目前,已有多家公司投入部分重编程抗老技术竞赛,包括Alphabet(Google母公司)旗下的Calico Life Sciences、贝佐斯投资的长寿公司Altos Labs等多家企业。
AI制药市场的爆炸性潜力
AI的大量应用,使得制药产业进入高速发展阶段。根据Markets & Markets报告,2022年全球AI药物研发市场规模约6亿美元,预计2027年将增加至40亿美元,年增长率超过40%。
根据麦肯锡(McKinsey)的数据,传统药物开发需要10~15年,平均花费10亿美元以上,有时甚至超过20亿美元。然而,通过AI技术,制药公司可以降低研发风险、缩短开发时间,甚至大幅节省成本。
光是2023年,就有多个人医药相关的AI大模型和工具诞生,包括Salesforce推出蛋白质生成AI大模型ProGen;微软有蛋白质生成的通用AI框架EvoDiff;AWS机器学习平台SageMaker发布了蛋白质折叠工具;NVIDIA推出用于药物研发的生成AI云服务BioNeMo,并投资制药公司Recursion Pharmaceuticals和Iambic Therapeutics。
此外,AI技术与基因组学(genomics)结合,也带来了巨大的市场潜力。NVIDIA与Illumina、梅约医学中心(Mayo Clinic)等机构合作,运用AI分析人休基因组数据,进一步加速个性化医疗与基因治疗的发展。
从AlphaFold 3到GPT-4b micro,科技巨头正以前所未有的速度推动生物技术领域的进步。未来AI不仅能帮助药物发现,还可能改变人类的衰老进程,甚至让生命延长成为现实。
这场竞赛不仅是科技企业间的竞争,更关乎人类医疗健康的未来,随着AI药物开发技术不断进展,或许我们正见证着医药领域的一场颠覆性革命。然而,这场AI制药竞赛才刚刚开始。面对技术伦理、监管挑战,以及长期疗效验证等问题,AI是否真的能让人类突破生物学极限?是否能够被人类社会接受?接受到什么程度?仍是值得全球密切关注的问题。