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津渡津渡的生科捐助貴賓 (初入文壇)
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一文掌握 | 生物科學(xué)大模型的起源與發(fā)展
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生命科學(xué)是人類永恒的話題，借助生物科學(xué)大模型，我們能夠從海量數(shù)據(jù)中解碼生命的復(fù)雜規(guī)律。 從 20 世紀(jì)西洋棋程序的誕生、“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”概念的提出，到現(xiàn)在以 Arc 研究所的 Evo2、津渡生科的 GeneLLM 為代表的新一代大模型的相繼問世，這項技術(shù)正在重塑我們對生命科學(xué)的認(rèn)知。 那何為新型生物科學(xué)大模型？ 新型生物科學(xué)大模型通過建模生物系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律，利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)對大規(guī)模組學(xué)數(shù)據(jù)（如基因組、蛋白質(zhì)組、代謝組等）進(jìn)行整合、處理和轉(zhuǎn)換，從而得到高維特征。 一、生物科學(xué)大模型的起點——深度學(xué)習(xí) 2006 年，Geoffrey Hinton 提出深度學(xué)習(xí)概念，即特指基于深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和方法的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，通過模擬人腦的深層次抽象認(rèn)知過程，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的復(fù)雜運算和優(yōu)化；其核心在于通過多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逐層提取特征，最終實現(xiàn)復(fù)雜的模式識別和決策任務(wù)。該理論奠定了大模型進(jìn)行邏輯運算和生成式預(yù)測的基礎(chǔ)。 二、生物科學(xué)大模型的第一個里程碑——AlphaFold2 在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測上取得的巨大成功 2018年，DeepMind 推出的 AlphaFold 模型解決了蛋白質(zhì)折疊這個跨世紀(jì)的生物難題，2020 年，DeepMind 推出的 AlphaFold2 以 1.7 億參數(shù)規(guī)模，實現(xiàn)了蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的高精度預(yù)測，完整建立了用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的端到端架構(gòu)，AlphaFold2 的出現(xiàn)是生物科學(xué)大模型的首個全球性里程碑。 三、生物科學(xué)大模型的第二個里程碑——Evo 模型 Arc 研究所開發(fā)的 Evo 模型（70億參數(shù)），代表了基因組學(xué)研究的新高度。該模型突破傳統(tǒng)單任務(wù)模型的局限，首次實現(xiàn)了對 DNA 序列的統(tǒng)一建模。而后研發(fā)的 Evo 2 參數(shù)規(guī)模擴(kuò)展至 400 億，涵蓋從細(xì)菌到人類超 100 萬物種的基因組數(shù)據(jù)，展示了 AI 在基因組設(shè)計、醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用潛力。 四、生物科學(xué)大模型的時代新紀(jì)元——GeneLLM® 突破“單維度”局限，實現(xiàn)全尺度解析 深圳津渡生物醫(yī)學(xué)科技有限公司自主研發(fā)的 GeneLLM®，成為國內(nèi)首個實現(xiàn)跨組學(xué)智能融合的生物科學(xué)大模型。其在技術(shù)上不僅顛覆了傳統(tǒng)多組學(xué)數(shù)據(jù)分析模式，而且開啟了一種直接基于原始數(shù)據(jù)的全新研究范式，構(gòu)建起了生物科學(xué)領(lǐng)域研究的“超級大腦”，推動其從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)實踐的全面升級。 生物科學(xué)大模型并非終點，而是開啟生命科學(xué)新紀(jì)元的密鑰。通過了解生物科學(xué)大模型的歷史脈絡(luò)，人類對于理解生命的本質(zhì)、起源有了全新的視角與思考方式，這不僅是一次迭代的技術(shù)革命，也是一場向未知的生命奧秘邁出關(guān)鍵步伐的探索之旅。 |
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