AI与生命科学碰撞会产生什么火花？ChatGPT变身“话术大师”这样回答

ChatGPT，当前AI届最红炸子鸡，上线2个月一路狂飙斩获1亿用户。作为AIGC（生成式人工智能）的重要突破，他已在传媒、电商、影视等行业大展身手，高效地进行新闻，脚本等内容输出，大有取代UGC创作之势。就生命科学领域而言，尽管ChatGPT无法直接参与到科研进程中，但是其背后的AI技术，与生命科学碰撞会带来哪些突破？我们听一听这位六边形战士怎么说。

Q：简单的介绍下你自己？

A：我是OpenAI的一个训练过的大型语言模型，名字叫ChatGPT。我被训练过回答各种各样的问题，从简单的到复杂的，从实际的到虚构的。我的知识截止日期是2021年，所以我不能回答最新的信息。我的目标是尽可能准确和有帮助地回答您的每一个问题。

Q：你的出现对从事生命科学的工作者有哪些帮助？

A：作为一种计算机程序，我不能直接参与生命科学的实际研究和应用，但是我可以为生命科学相关的问题提供信息和帮助。比如，我可以：

提供生物学术语的定义和解释；回答生物学相关的问题，例如生物体的特征，生物进化的原理，疾病的病因和治疗方法等；帮助生命科学研究人员筛选和检索相关的文献；帮助生命科学研究人员了解最新的生命科学研究进展。

总的来说，我的出现可以帮助生命科学研究人员更快、更准确地获取信息，从而推动生命科学的发展。

Q：那你听说过Nature Methods 2020年度技术时空组学技术吗？

A：是的，我听说过Nature Methods 2020年度技术时空组学技术。时空组学是一种生物学研究方法，旨在在空间和时间上详细地研究细胞的功能和行为。Nature Methods是一本生物学领域的顶级期刊，每年评选出最具影响力的生物学技术。

Q：展开说说时空组学技术Stereo-seq目前在哪些研究领域取得了突破？

A：Stereo-seq是一种时空组学技术，它可以提供高分辨率的细胞表观遗传学数据。该技术已经在多个生物学领域取得了重要突破，包括：

1.神经生物学：Stereo-seq可以用于研究神经元发育和功能，以及对于疾病如帕金森病和阿尔茨海默病的影响。

2.免疫学：Stereo-seq可以用于研究免疫系统如何应对病毒和癌症，以及免疫系统对于疾病的影响。

3.细胞生物学：Stereo-seq可以用于研究细胞命运决策，如细胞分裂和凋亡，以及细胞对环境变化的响应。

4.肿瘤学：Stereo-seq可以用于研究肿瘤细胞的表观遗传学变化，以及肿瘤生物学过程，如肿瘤形成和转移。

这些研究领域的突破为进一步了解细胞表观遗传学机制和开发治疗方案提供了重要的信息。

Q：谈谈你的朋友人工智能吧，目前人工智能与生命科学融合取得了哪些成果？

A：人工智能在生命科学领域的应用取得了很多令人兴奋的成果。一些关键的例子包括：

1.基因组分析：人工智能算法在分析基因组数据方面取得了很大的进展，帮助生物学家识别重要的基因特征，并为疾病的诊断和治疗提供了更多的信息。

2.医学影像分析：人工智能技术被广泛应用于医学影像分析，帮助医生更准确地诊断疾病。

3.药物开发：人工智能算法在药物开发方面也取得了很大的进展，帮助生物化学家快速预测药物的作用效果，并减少了药物开发的时间和成本。

这些只是人工智能与生命科学融合的一些例子，但已经证明了人工智能在改善生命科学研究和医疗保健方面的巨大潜力。

Q：你怎么评价人工智能对生命科学的影响？

A：人工智能在生命科学领域产生了巨大的影响。它可以加快和改善生物学家和医学研究人员在疾病诊断、药物开发、基因组学等方面的工作。

例如，人工智能可以帮助诊断疾病，通过使用机器学习技术分析大量的医学图像和病例数据，从而提高诊断的准确性。此外，它还可以帮助研究人员更快地识别新的药物靶点，并加速药物研发的进程。

另一方面，人工智能在生命科学领域的普及也带来了一些挑战。例如，对于诊断疾病的技术，虽然它们可以帮助医生获得更准确的结果，但它们也可能导致诊断的依赖，并降低医生的临床判断能力。此外，生物学数据的大量生成也可能导致数据难以管理和理解，从而需要更强的数据管理和分析能力。

总的来说，人工智能在生命科学领域有着巨大的潜力，但也需要谨慎地评估其影响，以确保它们的使用是有益的。

Q：你觉得未来人工智能和生命科学的深度融合还会产生哪些突破？

A：人工智能和生命科学的深度融合可能带来许多重大突破，具体包括：

1.健康科学：通过生物信息学和人工智能的结合，将更好地了解基因和蛋白质如何影响人类健康，并开发出更精确、有效的诊断和治疗方法。

2.医疗决策支持：通过使用人工智能技术，医生将能够更快速、准确地诊断疾病，并制定更个性化的治疗方案。

3.药物研发：人工智能技术将加速药物研发的过程，并帮助研究人员快速识别有效的药物候选物。

4.基因编辑：人工智能将加速基因编辑技术的发展，从而更好地治疗遗传性疾病。

总体来说，人工智能和生命科学的深度融合将推动医疗和生物技术的发展，帮助我们更好地了解人类身体和健康，并开发出更有效的治疗方法。

*以上内容来自ChatGPT对话。

你觉得这位六边形战士的回答可以打几分？

综合专业度、措辞表达等维度进行评价，ChatGPT可以称之为合格的“发言人”，它在努力的做到“滴水不漏”，不留破绽给人抓。面对“AI+Science”的一系列提问，它既阐述人工智能给生命科学注入的创新动力，同时也会提醒人类，“我AI有可能是个潘多拉魔盒，怎么用取决于你们人类自己的选择”。

尽管ChatGPT在一些专业问题上的回答缺乏精度及深度，但相较于过往的AIGC，它超强的语言理解能力、高度生成能力已使其成为AIGC发展历程中的里程碑。而ChatGPT的背后，则是以AIGC为代表的AI技术的飞速发展。当前，交叉学科的融合研究越发重要，AI与生命科学的深度融合，也产生了许多创新成果。

2020年底，DeepMind开发的AlphaFold2，成功预测了人类表达的几乎所有蛋白质结构，以及其他20种生物几乎完整的蛋白质组，破解了长达五十年之久的蛋白质分子折叠问题。该研究成果也被Science评为2021十大科学突破。

2022年，腾讯 AI Lab 联合深圳华大生命科学研究院团队，开发了一种基于自监督学习的空间转录组（spatially resolved transcriptomics，SRT）细胞注释方法Spatial-ID（SPATIAL cell type IDentifification），它集成了迁移学习和空间嵌入策略，该方法通过迁移学习从已有的单细胞转录组数据集迁移单细胞表达谱知识。此外，将Spatial-ID应用于先前通过华大自主研发的时空组学技术Stereo-seq获取的小鼠大脑数据集，证实了其对具有亚细胞空间分辨率的三维大视场组织的可扩展性，这为构建大视场空间转录组脑图谱提供了一个很有前景的途径。

AI已在生命科学领域展示了它巨大的创造力。2023年，它与生命科学的深度融合还在继续，我们相信，通过规范、合理的利用AI，它将为生命科学领域创新发现带来全新视角，推动医疗和生物技术的发展，造福人类。

“AI+Science”最新动态

除了面向大众用户的ChatGPT，微软研究院联合Health Futures在2022年底也推出了专注生命科学领域的大型语言模型BioGPT，BioGPT使用无监督学习从大规模的生物医学文献中进行训练，可以理解和生成生物医学领域的文本。据微软官网介绍，BioGPT在PubMedQA上的准确率可达78.2%，能与人类专家媲美。

2023年初，麻省理工学院Broad Institute联合哈佛大学、微软和Verily共同发布了助力精准医学研究的生物医学研究平台Terra，研究人员通过Terra可以获取大量数据集，同时与团队成员密切协作，推进科研高效开展。

内容参考来源：

1.Science’s 2021 Breakthrough of the Year: AI brings protein structures to all | Science | AAAS

2.https://analyticsindiamag.com/microsoft-launches-biogpt-the-chatgpt-of-lifescience/

3.https://www.nature.com/articles/s41467-022-35288-0

4.https://www.deepmind.com/research/highlighted-research/alphafold

5.Biomedical Research Platform Terra Now Available on Microsoft Azure - Microsoft Research

6.https://openai.com/blog/chatgpt/