诺贝尔奖将AI for Science推上风口,这个科研范式改变了什么?

来源: 印度评价中印空军实力:印度在三方面领先中国

责任编辑: 麻韫

发布时间: 2024-10-11 23:30:59

0

0

图片来源:瑞典皇家科学院

界面新闻记者 | 伍洋宇

界面新闻编辑 | 文姝琪

在2024年诺贝尔物理学奖与化学奖接连发布后,比起这两个领域更兴奋的是人工智能领域的从业者与关注者。

10月8日,瑞典皇家科学院宣布,2024年诺贝尔物理学奖被授予美国普林斯顿大学教授约翰·霍普菲尔德(John Hopfield)和加拿大多伦多大学教授杰弗里·辛顿 (Geoffrey Hinton),以表彰他们“基于人工神经网络实现机器学习的基础性发现和发明”。

次日,2024年诺贝尔化学奖公布,一半授予大卫·贝克(David Baker),“以表彰在计算蛋白质设计方面的贡献”;另一半共同授予德米斯·哈萨比斯(Demis Hassabis)和约翰·M·詹珀(John M. Jumper),“以表彰他们在蛋白质结构预测方面的成就”。

两项名单跟AI关联度之高,在各自领域激起了巨大浪潮。

前者共同帮助启动了机器学习的爆炸式发展,即以人工神经网络为核心的深度学习革命。后者则是利用AI技术促进科学研究的典范,其中大卫·贝克为华盛顿大学蛋白质设计研究所所长,首次使用生成式人工智能从头设计出了全新的抗体,有望让AI从头设计蛋白进入抗体药物市场。德米斯和约翰则共同来自以AlphaGo闻名在外的谷歌旗下DeepMind,团队研发的AlphaFold系列对于蛋白质结构预测及相关变革性研究具有里程碑式贡献。?

这一奖项的决定,在很大程度上肯定了由计算机科学撬动其他领域基础科学研究进程的研究范式,即AI for Science(AI4S),这背后存在一个巨大的可发展的创业体系和商业空间。?

AI4S是指利用人工智能技术来推动和加速科学研究的新型研究范式。这种范式通过结合机器学习、数据分析、高性能计算等技术,帮助科学家在各个领域进行更深入的探索和发现。正如DeepMind和大卫·贝克团队的研究成果,加速了该领域对于蛋白质结构预测与设计的研究工作,这将直接推动生物医药领域的研发进程。?

在国内,有一家叫做深势科技的创业公司,其成就能够对标DeepMind。2021年,深势科技团队凭借UniFold成功复现了AlphaFold 2,并在个别指标上优于后者,打破了DeepMind在蛋白折叠领域的垄断。随后,其发布的Uni-Mol?Docking V2在蛋白-配体对接预测工作上实现重大突破,表现仅略微逊色于AlphaFold 3。

在PoseBuster数据集上,各方案展现出的预测精度

深势科技同样锚定在AI4S领域的基础设施搭建,提出了“多尺度建模+机器学习+高性能计算”的科研范式,目前已推出Bohrium科研云平台、Hermite药物计算设计平台、RiDYMO难成药靶标研发平台及Pilotey电池设计自动化平台等工业设计与仿真基础设施。

作为国内为数不多定位AI4S领域的企业,深势科技CEO孙伟杰就诺贝尔奖对AI4S形成的话题效应接受了界面新闻记者的采访。

对于诺贝尔物理学奖和化学奖显示出Science与AI的关系,孙伟杰认为物理学奖更像是Science for AI,化学奖则更多体现了AI for Science。从两个奖项的可预测性来讲,物理学奖更让人意外。团队推测,这可能与过去几年来人工神经网络在物理学领域陆续发挥了重要作用有关,例如相关的数据处理、新仪器设备研发以及新材料发现等等。?

虽然今年的诺贝尔奖让大众忍不住猜想,评委们的视线是否有意向AI进行了倾斜,但在科研人员视角下,逻辑并非如此。?

孙伟杰告诉界面新闻记者,公司内部在日常讨论的时候,已经有人推测过AlphaFold获得诺贝尔奖的可能性。因为在人类现存尚未获奖的重大成果中,AlphaFold对于蛋白折叠(指蛋白质在合成后,从无规则的多肽链自发形成具有特定三维结构的过程,AlphaFold利用AI技术实现了对蛋白质三维结构的精准预测)的贡献,是内部公认最值得获奖的成果之一,相比其他成果对科研和产业的影响都至关深刻。

大卫团队和DeepMind的成果毫无疑问是AI技术在化学生物领域的重要突破。从领域上来看,生命科学和物质科学将是AI4S的重点落地方向,它们包括但不限于生命科学、材料科学、能源科学、环境科学、信息科学等。

孙伟杰认为接下来会有两个重要趋势,首先,在AI解决了一个具体科学问题后,未来外界会看到越来越多的类似成果;其次,整个基础科学研究的范式已经发生改变,在未来,AI与学科领域认知和先进实验手段相结合,将成为主流的科研范式。

理论上来说,AI4S走上诺奖风口不一定会让资本和创业者迅速涌入某一个赛道,但它一定有自己潜移默化的影响,孙伟杰认为它最根本的影响将是加强大众对AI4S的共识。

这种共识会加速科研领域的范式转变,让研究机构更快把精力投入转移到AI4S的路线上,这也就意味着AI4S基础设施将变得更加重要。在这个“从0到1”的转变背后,跨学科的研究壁垒和人才培养可能是其中的核心难点。

科研之外,就AI4S的商业格局而言,以深势科技为代表的基础设施建设企业处于中游,这里的行业生态其实还相对早期,但AI4S的上下游产业生态已经相对成熟和庞大,其中上游包括以AI芯片、云计算服务为代表的基础设施,下游则对应生命科学和物质科学两大门类中的众多场景,单就AI制药而言已包含多家上市公司。

其中,以DeepMind和深势科技为代表的公司,其商业模式有高度重叠的部分,即为有基础科研需求的产业和企业提供AI4S研究工具和平台。孙伟杰预估,这里对应一个万亿级全球市场,国内市场也至少是千亿级别。?

中美在这一落地环节上存在差异。就生物医药产业而言,美国相对中国市场更加完善,且市场规模更大。而在材料、电池、能源等制造业领域,中国企业的优势非常明显。不过在不同市场,AI4S服务客户的底层技术是相通的,这意味着企业要针对不同领域采取不同的市场策略。

以深势科技自身而言,团队的下一步技术突破方向是其“深势宇知”科学大模型体系,要完成分子、原子、基因、蛋白这四种模态的统一,使其对于无论小分子、大分子还是高分子都具备完整的表征和性质预测的能力,这将是一个“有机分子宇宙”的通用模型,有机会对上述科研工作产生重大的推动力。

此前,深势科技首席科学家张林峰在今年上半年接受界面新闻采访时,曾判断AI4S领域的科学大模型正处于GPT-2阶段,孙伟杰表示,GPT-3时刻可能会出现在2025年。在这个阶段,模型的核心任务仍是学到更多科学规律。而在GPT-3之后,它的下一个进化目标是如何对现实世界的数据做出反馈。

张伟杰看来,科学研究的范式已经被AI改变了,但这种改变还不均衡,不同学科和不同人群之间的快慢进度会不一样。而怎么让AI对科研的改变变得更普世和通用,这是深势科技这类公司的使命。

作为少数定位AI4S平台化建设的公司,孙伟杰不讳言在诺奖名单公布后得到了外界的诸多关注,这当中也包括投资人。对于这件事在融资和商务拓展上的直观影响,他表示接下来可能“敲门”会更加容易,但无论是融资还是商务拓展最终一定是符合市场和商业逻辑。

对于这个领域的信仰者而言,在未来,所有传统研发手段都值得被AI for Science重新升级一遍。

“本质上是大家拥有了一台更高水平的挖矿机,之前可能只能挖地表一两米,但是剩下的这些都是深矿,需要更准的探测技术和更强的挖掘能力。”孙伟杰说,“而这就是AI for Science将会带给大家的。”

新闻热榜

1

云南:坚持以人民为中心高举旗帜引领发展

2

背后是祖国!215位中国公民从黎巴嫩安全撤离

3

沪深交易所明日测试

4

济南交警回应多名年轻人炸街被抓

5

菏泽何以打造黄河文化新高地?这座城的历史人文和地理优势给出了答案

6

坏消息!演员泽连斯基要用领土,和俄罗斯媾和,不打了。若如此,俄罗斯元气未伤,美国

7

回应地震没收到预警

8

蔡英文上亿新台币存款曝光

9

英国情?全报?面?查排?后确认,伊?有朗?超"

10

司法腐败与执法不公是当今社会中的一大毒瘤,其危害深重,远远超过黑社会的犯罪。腐败

11

美国EB-5新政尤其利于留学生!

12

淮北市供水有限责任公司

13

刘祥元到山东省地矿局第五地质大队调研指导工作

14

洗澡时水压不足,水流断断续续?正确做法教你应对,楼层再高也不怕

15

哈里斯演讲时突然卡壳,用事实证明她将是下一个“傀儡总统”!

16

新华社消息|以总理称纳斯鲁拉继任者已被打死

17

罗永浩还清8亿巨债

18

普京生日,金正恩致贺电

19

中学要家长到校值班

20

普京会见中方高层,反复提及两个字,中方心领神会,抛出3个承诺

21

10月6日,东帝汶渔民在一次捕鱼作业中,意外"

22

统一标准差额补发!泰国政府给每个受洪灾影响家庭提供补助

23

地产股超20股涨停

24

兵败如山倒,中美贸易战赢家诞生,马斯克断言:美国走向社会主义

25

吴邦国同志遗像发布

26

日本前首相菅直人退出政坛:日本政治环境“很糟糕”

27

广西发布领导干部任职前公示,4人拟任新职

28

四川19岁女孩举报学校纪委书记性侵!

29

洗澡时水压不足,水流断断续续?正确做法教你应对,楼层再高也不怕

30

张家口桥西:区委书记尚秀伟主持召开消费品以旧换新工作调度会

31

台湾:“旧缺”未愈,“新缺”又至!

32

权威访谈|清华大学国家遗产中心主任吕舟:让文化成为社会的精神财富

33

国庆假期全州社会大局持续安全稳定

34

美国肆无忌惮抓捕华裔专家,103名科研人员职业生涯被毁

35

大妈在摆摊卖水果,被罚16万到145万?济南市发布通报

36

大湾区er等你来READYGO!

37

河北三村镇银行解散

38

英国情?全报?面?查排?后确认,伊?有朗?超"

39

美国十多个州发起诉讼:指控TikTok导致青少年心理健康危机

40

【脱薄动态】海原法院:冲刺百天提质效,脱薄攻坚勇争先

20

重庆执勤女特警火了

20

鼻子恶臭取生锈螺丝

20

泰国清迈遇严重洪涝

20

一地机构改革:文旅广体局商务局整合,市监局科工局合并

20

起降2421架次国庆假期近三十五万人次乘机进出太原

20

全球盾构机挖掘速度差距太大:美国仅3.6米,德国6米,中国多少米

20

新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州原煤炭工业管理局党组副书记、局长刘书仓接受纪律审查和监察调查

20

每天出动警力2600余名国庆期间淄博社会治安持续稳定

20

商务部新闻发言人就中方在世贸组织起诉土耳其电动汽车和其他车辆进口限制措施答记者问

热门攻略

1

以权谋私!湖南省张家界国光实验学校原党委副书记、校长龚云泽被“双开”

2

邮储银行上饶市分行:持续提升适老助老服务水平

3

美媒:大选临近,美国最高法院首席大法官陷入两难境地

4

包头铁路警方多措并举全力护航国庆长假安全

5

安徽定远铺设营商“快车道”

6

合肥、蚌埠发布干部任前公示公告

7

广东惠来县交通运输局原四级主任科员钟汉平严重违纪违法被“双开”

8

日股遭遇黑色星期一

9

民主党人哈里斯正在借鉴“共和党的策略”

10

红斑狼疮重大突破

11

诺贝尔文学奖赔率榜

12

萌娃庆国庆童心颂祖国——济南历下一幼开展国庆节系列活动

13

昨天是巴以冲突一周年,一年来该场冲突给各方造"

14

若哈里斯击败特朗普,马斯克:我可能会面临险境

15

岸田文雄退场,下月辞职,接班人:石破茂还是小泉进次郎?

16

致敬!2024年第三季度见义勇为勇士榜发布,李清学等52人上榜

17

【拼经济搞建设】泸州古蔺:国庆不停工!假期“黄金周”变项目“攻坚周”

18

长沙气温将重回30℃!最新预报

19

婚车接亲后自燃烧毁

20

中澳战略经济对话

20

王艺迪爆冷输范思琦

20

江西乐安:党建引领“三新领域”绽放“她”力量

20

女子实名举报被四川一中学纪委书记强暴警方通报:嫌犯已被逮捕

20

她已到上海任职

20

领导干部任职前公示(2024年10月8日)

20

司法腐败,这一潜藏于社会肌理深处的暗疾,其毒性远超浮于表面的黑恶势力,悄无声息间

20

广西壮族自治区防城港市港口区委书记朱靓简介

20

女教师休产假被辞退

20

二十四节气?寒露|寒雨悠来凉入夜,一帘珠露似残秋

20

着急了!美国国会众议院美中战略竞争特设委员会10月8日发文说,中国正在快速建造军

20

“问计江西”上线大江新闻客户端

20

在美国撮合下,韩菲两国将加强南海军事合作,尹锡悦做出关键转变

20

古人回家过节,都乘坐什么交通工具,大体的费用是多少

20

【每周廉教育】从根本上养成精益求精的作风

20

增强党内法规执行力持续深化整治形式主义

20

国家电投贵州金元鸭溪电厂:全力护航圆满完成国庆保电工作

20

博主露营哀牢山2天1夜将被调查

20

哈里斯:不会在乌克兰缺席情况下与普京谈判

20

昨天是巴以冲突一周年,一年来该场冲突给各方造"

20

人民日报点赞云南绿春:同心同向共创幸福生活

20

92岁女兵10发97环

20

遵义:紧盯重点推动提升对村巡察质效

20

73家!山东公布首批节水产业重点企业将享受这些优待

20

国庆期间,重庆边检总站查验出入境人员3.5万余人次

20

中央纪委重磅打“虎”!齐同生退休1年后落马

20

联合国秘书长说黎巴嫩已处于全面战争的边缘

20

曾参演《排球女将》,还发过热门单曲,“不平凡”的她如今成了日本内阁大臣

20

国家要自信,更要“他信”!唐晓敏教授:“职业自信人自吹自擂要不得,承认并克服不足的虚心学习才是真自信

热门游戏

  • 1
    大雪旅游车被困1天

    射击枪战 /热度:59754

    点击下载

    新建60米混凝土烟囱的具体方案

  • 2
    台媒:赖清德办公室政策顾问多4人,台媒体人发现一特别现象爆“赖友友”取才内幕

    射击枪战 /热度:08662

    点击下载

    学生做作业需录视频

  • 3
    "不装了,摊牌了!

    射击枪战 /热度:75947

    点击下载

    世界电压等级最高输电工程外送电量突破3000亿千瓦时大关

  • 4
    崩坏3 辽宁最新天气预报来啦!9-11号辽宁天气新变化,快来看看

    射击枪战 /热度:94636

    点击下载

    德媒:面对美国政府频繁打压,三成美国人有兴趣购买中国电车

  • 5
    原神 "土耳其对中国产品加征40%税后,我方反制很快就来了。

    射击枪战 /热度:06968

    点击下载

    孙颖莎1比3败金琴英

  • 6
    出发吧麦芬 问政快报(2024.10.09)

    射击枪战 /热度:56430

    点击下载

    上厕所掉落茅坑溺亡

  • 7
    永劫无间手游 "巴勒斯坦将迎来和解。

    射击枪战 /热度:95652

    点击下载

    辟谣iPhone远程引爆

  • 8
    向僵尸开炮 江苏省委决定,姜冬冬履新

    射击枪战 /热度:63031

    点击下载

    16吨中国大白菜抵韩

  • 9
    鸣潮 叶楚梅逝世

    射击枪战 /热度:92228

    点击下载

    10月8日,以色列宣布一个重大胜利

  • 10
    艾塔纪元 阿里京东互相开放

    射击枪战 /热度:72146

    点击下载

    国庆长假后首个工作日,又一名正部级干部落马

关于我们 | 联系我们 | 加入我们 | 网站地图 | 自助投稿 | 在线举报 | 玩家心声 | 最新咨询 | 常见问题解答 | 游戏BUG反馈 | 跨界游戏合作 |