来源：制造界
作者：谭小米
图源：图虫创意、AI生图
生物界的圣杯！神一样的生成式大模型，期盼已久的AlphaFold3，5月8日，它终于还是来了。5月14日，谷歌宣布开源 AlphaFold3，让全球科学界、工商界感激不尽。
生成式AI大背景下，美国生命科学领域的重大成果、重大发现和重大新理论，爆炸般涌现。如渐冻症靶点发现、新型抗生素合成、阿尔茨海默症病理蛋白抑制剂合成、从头设计蛋白质、抗体新理论及全新算法等。5月8日，谷歌 DeepMind公司和药物公司Isomorphic Labs 发布了新一代AlphaFold3。AlphaFold 3一经推出，就登上Nature头版，被视为生物界的圣杯、里程碑意义时刻。这是一款神奇的革命性的AI医药模型，它能够以前所未有的原子精度，不仅用于预测蛋白质，还用于DNA、RNA、小分子等的几乎所有生物分子结构和相互作用。AlphaFold 3诞生，意味在未来几年内，对所有疾病了如指掌，人类正站在未来10年可能治愈所有疾病的边缘。谷歌DeepMind的子公司Isomorphic Labs已经开始用AlphaFold 3来开发药物了。早在1月25日，美众议院中国特别委员会主席迈克·加拉格尔（Mike Gallagher）和高级成员拉贾·克里希纳穆尔蒂（Raja Krishnamoorthi，伊利诺伊州民主党）提出了《生物安全法案》。谷歌捧出“生物圣杯”，不到3天，美国紧急开启了限制中国的行动。据路透社5月11日报道，美国立法机构修改了“限制药明康德及中国生物科技公司的法案”，该法案将要求美国公司在2032年之前切断与中国生物公司之间的联系，结束合作。美国为什么突然对生物技术产业下手？还是那个答案，美国砸钱、砸科学家、砸时间，砸出来的成果，不让中国抄作业。你相信吗？21世纪的今天，伟大的AI生物技术正在有条不紊地重塑着这个世界，重塑着任何行业，甚至正在重塑和改写人的生命。不论AI技术，还是生物技术，美国都处在科技最巅峰。在AI生物医药研发、基因治疗、蛋白质治疗及靶向治疗领域，中国都跟在美国后边探索与模仿。从法案规定看，完全切断关系还有8年时间。中国还有8年喘息之机。想想如何摆脱对美国技术依赖、如何实现自主吧？当前，我国AI模型大都基于Transformer底层架构，该架构虽然开源，全球共建，但最初由美国谷歌创意并提出。就像谷歌的安卓系统，如果哪一天限制中国公司使用Transformer，到时怎么办呢？业内人士称，美国卡中国芯片是“小儿科”，如果卡医药领域，那可就要命了！可瑞达是美国默沙东生产的最功的免疫抗癌药物之一，去年，就这一个单品卖了250亿美元，中国每年癌症新病例400多万，试想有多少患者依赖这种药？阿托伐他汀，这款明星药物，大家很熟悉吧？降脂、降胆固醇的，由美国辉瑞生产。这款药仅2023年上半年在我国等级医院的销售额达21.87亿元，位居榜首。在零售终端，阿托伐他汀钙的销售额也位居第一，达到22.91亿元。我国超2亿人有颈动脉斑块，想想我们身边有多少人在吃美国药？离得开吗？
在AI生命科学领域，中国应该从头设计了！好好想想咋干吧！网红校长王树国说过，多唱几遍国歌吧，民族到了最危险的时候。美国作业不会让中国抄太久。古希腊的秋风中，亚里士多德指着地上厚厚的落叶，叹息道“这全是人类”。近代哲学家罗素说过，万物匆匆而过，无不在死神面前前赴后继。每一个人的生命走到最后，发现人生最珍贵的不是别的，就是长寿和健康。当下，无论是药物、AI生物技术、还是生命科学，中国对美国绝对很依赖。所以中美博弈，中方一贯的态度坚持合作，“斗而不破”，只有这样，中国才赢得时间和空间去追赶。
近年来，中国工业产业链的强大，又成了国人沾沾自喜、津津乐道的话题。嘲笑美国造不出高铁，说美国核动力航母就是几艘破玩意。说中国可称之为“工业霸权”了。实话说，几十年的世界产业分工体系，美国制造产业链，的确七零八落了。而做苦工出身的中国，的确把工业供应链做全、做大、做强了。尽快美国努力让制造业回归，但美国的科技界、资本界、产业界依然按照从前的惯性，向着科学尽头，在研发的道路上狂奔。一部分人挑战强人工智能，一部分人想揭开人类生命天书。至于造大邮轮、造大飞机、造火车，在美国人眼里都是传统行业，不刺激，没成就感。2023年底，连马斯克的超级马斯克旗下的超级高铁创业公司 Hyperloop One 也正式关闭，今年3月丰苹果也宣布放弃了造车计划。美国方向很明确，全新全意做AI、全新全意做生命科学。今年3月份英伟达GTC会议上，黄仁勋说，计算信息产业不是未来，生物技术才是。在斯坦福访谈中，黄仁勋又谈到，大语言模型GPT的最高境界，是解决生物问题。那么，生物技术的最高境界是什么呢？科学家认为，通过AI技术与基因组、蛋白质组相结合，21世纪有望征服人类任何疾病，延长寿命，甚至实现永生。这才是最酷炫、最激动人心的事业，这大概就是生物技术的最高境界。这么给你说吧，前三次工业革命，从机械革命、电器革命到信息革命，无论是火车、轮船、汽车、飞机，还是电脑、手机、互联网等，无非改变了人的生活方式。那么，第四次工业革命将改变什么呢？这次工业革命是对前三次工业革命的一次总结性改变和升级。一方面实现万物智能、万物网联。另一方面，非常动人心魄，AI技术将改写生命！我国基因科学家王健说，基因能够打开、能够合成、能够实现实现生命的传承。我们合成了一个细菌，原来还可以合成一个病毒，现在又合成了一个酵母。酵母有多大呢？1200万个碱基。人类细胞的基因有多大呢？30亿，我们已做到千万级水平了。所以5-10年，不是开玩笑，也不是吓唬大家，生物化学可以合成任何生命。通往人类永生的道路上，有两条技术路线。一条是物理路线，也就是人工智能，把人的意识和记忆复制在芯片上，把芯片注入机器人，一个芯片人代替自己活在这个世界上，以实现永生。另一条是生物路线，通过蛋白质重编程、基因修饰、合成生物学等，从合成一个分子到合成一个器官，到实现生命再造。汪健说，人造生命的进展，可能比人工智能来的要快。世界技术链、产业链交织在一起，融合在一起，如果将记忆芯片注入合成生命体内，人真的会复活！？科学总给人许多想象。更让人想到，马斯克那个会生孩子的“猫女”机器人，也许很可能会提前到来呢！
国内某汽车组装厂抄袭了名车外型，还堂而皇之地炫耀销量，沾沾自喜。当那位还创始人风光无限做营销大师傅时，当国产汽车掌门人纠结要不要学他做网红卖车时？美国科学界、产业界、资本界的顶级大佬们，正以一种不可抗拒的力量，引爆了AI生命科学大爆炸。斯坦福开发了一款名为SyntheMol 的生成式AI 模型，创造性地设计了六种针对耐药性细菌株 Acinetobacter baumannii 的新药，不仅创造了新的药物结构，还提供了化学合成的详细配方。斯坦福大学还利用AI模型，在短短6周内就发现了Norn细胞，这是人类花了134年才发现的救命肾细胞。维智基因公司利用AI，在患病人体组织中发现的 ALS（渐冻症）治疗靶点，PIKfyve 抑制剂 VRG50635 正式启动临床1b期，为 ALS 的治疗提供了新的可能。大卫·贝克实验室设计了能够结合与阿尔茨海默症有关的淀粉样蛋白形成肽的结合蛋白，实现了对淀粉样蛋白Abeta形成的完全抑制。另外，我国复旦大学研究团队也采用大规模蛋白质组学数据和人工智能算法，发现了4种可预测未来阿尔茨海默症风险的血浆蛋白质，可提前15年预测痴呆发病风险。
美国拥有11搜核动力航母，被称为世界海霸。今天中国造船能力是美国的230倍。中国的005航母、超高音速武器、削铁如泥的激光电磁炮，这些都让美国在国家安全上焦虑不安。实话讲，今天美国制造业真的干不过中国了。比如家电、光伏、电池、新能源汽车、造船，中国产业正横扫全球。其实美国真的怕了，在制造成本和营销手段上不是中国对手，不得不采用起贸易保护来对抗中国公司。5月14日，美国白宫宣称将对包括电动汽车、电脑芯片、医疗用品在内的一系列中国商品加征关税。根据白宫官网，针对中国电动汽车的关税将从目前的25%提升至100%。美国媒体发出感慨，白宫制裁中国，中国很安静，而大部分人很愤怒和沮丧。其实中国可以不在乎美国市场，中国的市场是全球。美国除信息工业外，医药算是美国的第二大挣钱养家产业。我国一位业界权威专家说过，创新药早晚把美国拖死！为什么这么说呢？创新药开发成本极高、风险极高、失败率极高。伊马替尼是早期最具代表性的一种靶向药物，因治疗慢性粒细胞白血病效果显著，引发创新靶向药物研发热潮。此后，众多靶向药物被研发和应用，其新药研发有着业界公认99.6%的最高失败率，让癌症患者和抗癌药物一同进入“死亡谷”。一种新药的研发总费用高达25.58亿美元，平均每个药物上市所要花费的时间约为12年。美国创新药研发非常激进，高昂的金融成本、漫长的时间成本，常常导致资金链断裂。罗氏、默沙东、阿斯利康等知名药企都曾折戟或落败。美国创新药一度陷入困境和迷惘。2022年，生成式人工智能ChatGPT 横空出世，重新燃起美国科学家征服重大疾病的愿望。
人体大约有 37.2 万亿个细胞、2.5 万个基因。细胞有序的凋亡、有序的生长、有序的代谢，这才是一个健康的生命体。基因和蛋白质是生命舞台上的“最佳拍档”，两者紧密合作共同维持着生命体的正常运转。如果在运转过程中，出现了基因突变和蛋白质异常，这就是疾病。以癌症为例，靶向治疗最核心任务是精准寻靶，通过基因组测序找到导致癌症发生的驱动基因在哪里？生成式AI大模型犹如一盏寻靶道路上的明灯，它能够快速分析海量的生物数据，从复杂的信息中挖掘出潜在的靶点线索。 通过引导 Cas 蛋白结合并切割特定的 DNA 序列，实现基因的插入、删除或替换，以治愈疾病。生成式AI大模型的出现，美国立即将国运押注在了AI和生物医药两大顶尖产业上。蛋白质设计先驱大卫·贝克教授及多学科领域提出“从头设计”新概念。意味着，美国创新药，一些从头再来。大卫·贝克实验室对AI 模型 RFdiffusion进行改进，利用全新算法，通过编排蛋白质的氨基酸序列，使其能够自发折叠形成所需要的三维结构。生成针对不同靶标的全新纳米抗体，已经精确到原子水平。在应用前景上，基于纳米孔基因测序、基因编辑技术，有助于设计重组蛋白疫苗、多肽设计、小分子结合蛋白设计、癌症治疗方案、药物研发、生物新材料研发。大卫·贝克团队这一成果也被 Nature 誉为“具有里程碑意义的时刻”。押注AI和创新药，美国政府和企业，都很舍得砸钱。谷歌的Gemini Ultra训练成本高达1.91亿美元。微软宣布1000亿美元支持OpenA。5月14日OpenAI发布了 GPT-4o，交互能力接近人类。对GPT-4o接入人形机器人和手机终端，市场非常期待。2023年，美国国立卫生研究院（NIH）每年投向生物医药研发费用480亿美元。中国生物医药行业的研发投入仅52亿美元。美国AI 行业投资额672亿美元，中国仅78亿美元。另外，美国共发布109个AI基础大模型，中国是有20个。
2024年3月，GPU领导者英伟达市值飙升到2万亿美元。360创始人周鸿祎说，做大模型的都巨亏钱，只有英伟达黄仁勋挣钱，太挣钱了。或许很多人不知道，黄仁勋已把卖GPU挣的钱，砸向了AI生物。2023年英伟达投资了9家AI制药公司，涵盖了从3D深度学习药物发现、细胞图像分析，到生成式AI应用于mRNA药物和疫苗设计等多个创新领域。黄仁勋是个很了不起的华人，他几乎整合了世界上所有的大型医药公司，与阿斯利康、基因泰克、安进、强生、默克、诺华等医药巨头达成合作，共同探索 AI 在药物研发中的应用。今年3月份，英伟达又投资了一家位于英国的生物技术公司Relation Therapeutic，该公司利用单细胞多组学、功能检测和机器学习技术，以深入理解人类生物学和疾病，致力于开发变革性药物。此外，英伟达还利用其Cambridge-1超级计算机开发了一个大语言模型，通过读取DNA来更好地理解基因。该公司开发的BioNeMo框架，用于训练和部署超算规模的大型生物分子语言模型，帮助科学家更好地了解疾病，并为患者找到治疗方法。除黄仁勋外，其它顶级大佬们也纷纷成立创业公司，卷入生命科学领域。赛若拉治疗是一家美国AI制药初创公司，该公司 于4 月 24 日，完成超 10 亿美元种子轮融资。赛若拉治疗由美国顶级生命科学投资机构 ARCH Venture Partners 领投，其创始人团队更是顶级大佬云集，有斯坦福大学前校长，诺奖得主、前基因泰克首席科学官、大卫·贝克及旗下几位科学家。赛若拉治疗公司的核心技术是利用人工智能（AI）重塑药物研发。该公司的平台可以分析大量的医学数据，包括临床试验、药物疗效、副作用等，以识别潜在的药物靶点和治疗方案。另一家初创生物公司Altos Labs ，其公司团队也非常豪华，有 5 位诺奖得主作为高级科学顾问或董事会成员加入。创始人是亚马逊贝佐斯、俄罗斯顶级富豪米尔纳。核心成员有制药巨头葛兰素史克首席科学家哈尔·巴伦、美国国家癌症研究所前所长里克·克劳斯纳、朱诺治疗公司 、GRAIL公司原CEO Hans Bishop、基因泰克原高级副总裁 Ann Lee-Karlon、西班牙生物化学家胡安·卡洛斯·伊兹皮苏亚·贝尔蒙特。Altos Labs完成30亿美元融资，是生命科学领域有史以来规模最大的一笔融资。该公司将“细胞重编程”技术作为主要研究方向，通过细胞重编程，可以将已分化的细胞诱导回到类似胚胎干细胞的状态，这为再生医学等领域带来了巨大希望。在靶向清除衰老细胞方面，利用细胞重编程技术精准消除那些已经衰老、功能受损或可能对机体产生不良影响的细胞。恢复细胞健康水平，以实现对衰老相关性疾病的预防，在细胞、动物，乃至人体上逆转衰老、延长寿命。全球有700家AI生物制药企业，美国是绝对领先者，有九大生物医药产业集群。全球70%的生物药品来自美国，生物技术专利美国占60%。尤其是美国马萨诸塞州有六大生物技术集聚区，拥有550 生物技术制药公司，药物开发公司达到300 余家。AI技术在药物开发方面，美国最大的癌症研究机构“希望之城”，研发出一种的靶向药物AOH1996，该药物针对70多种癌细胞发挥有效抑制作用，引导癌细胞自行凋亡。2023年，美国13个肿瘤新药中，其中7个是全球首创。在被誉为“未来科技之光”的生命科学领域，哈佛大学、麻省理工学院、斯坦福大学等顶尖机构几乎垄断了全球70%的研究金融血脉，以及超过半数的技术专利。据悉哈佛大学的细胞损伤修复增强技术，让实验动物的生存时间延长31%之多。人工智能和生命科学，如果美国成功了，不仅成就万亿产业，还会以造福人类的名誉受到世界尊重。如果不成功，美国将会长期在焦虑和煎熬中度过。因为美国制造业很拉胯，还要在AI和生物领域不停地大量烧钱。
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