ChatGPT押中諾獎準確預測mRNA疫苗,2023年諾貝爾生理學或醫學獎眾望所歸


原文來源:新智元

圖片來源:由無界AI生成‌

誰能想到,ChatGPT的預測成真了

2023年諾貝爾生理學或醫學獎已經出爐了。

獲獎者是Katalin Karikó和Drew Weissman,理由是發現了核苷鹼基修飾,從而開發出有效抗新冠病毒的mRNA疫苗。

mRNA疫苗的開發,挽救了數百萬人的生命,並遏止了疫情的蔓延。

可以說,有了mRNA疫苗後,全球對抗新冠疫情的模式從此改變。

mRNA疫苗技術,是許多人心目中的熱門,也可以說是眾望所歸。

因為兩人的突破性研究,高效的新冠mRNA疫苗得以被快速研發,兩人也以此獲得了多項大獎,包括2022年美國科學突破獎(Breakthrough Prize)、2021年拉斯克基礎醫學研究獎( The Lasker Awards)、2023年蓋爾德納獎、唐獎(Tang Prize)、以色列哈維獎(Harvey Prize)等。

要說起來,mRNA疫苗背後的故事,可以說是一段勵志的傳奇。

在20多年前,Drew Weissman和Katalin Karikó就在幣安大學合作研究mRNA,認為它是一種潛在的治療方法。

2005年,他們取得了具有里程碑意義的研究進展,揭示瞭如何改變mRNA,以便在治療上使用它,並開發了一種有效的策略,允許mRNA被輸送到體內,以到達正確的目標。

在他們之前,為預防傳染病而開發的mRNA疫苗並不能有效、安全地刺激動物模型中的保護性免疫系統反應。 2005年的研究和隨後的發現,促使了動物和人體試驗的成功。

居然被ChatGPT押中了?

結果一宣布,網友們就激動地奔走相告──居然押中了

而押中結果的ChatGPT,在其中就更「顯眼」了。

先前,Nature最新文章稱,微調後的大模型,包括ChatGPT在內,都能大大增強預測諾獎得主的能力。

在9.30的文章中,我們曾拿著這樣的提示去問ChatGPT:「給予尚未獲得諾貝爾獎的在世科學家,在化學、物理、生理學或醫學領域的三大發現」。

在結合最新的必應聯網功能後,ChatGPT給了這樣的答案—

在生理學或醫學領域
– mRNA疫苗的開發:為COVID-19快速開發和部署mRNA疫苗是一項不朽的成就。 「雖然一些科學家獲得了認可,但其他科學家卻沒有獲得諾貝爾獎。」

讓ChatGPT預測2023諾獎得主時,它根據網路搜尋結果,沒有給出真正答案,再次強調「一些化學家預測,mRNA疫苗的開發可能會獲得2023年諾貝爾化學獎」。

四捨五入,就算ChatGPT押中了啊

mRNA研究在30年前曾遭冷遇

現場,主講人介紹了mRNA對於延緩新冠疫情的意義。

在我們的細胞中,編碼在DNA中的遺傳訊息被轉移到信使RNA(mRNA)中,信使RNA(mRNA)被用作蛋白質生產的模板。

在1980年代,引入了無需細胞培養即可生產mRNA的有效方法,稱為體外轉錄。這一決定性的一步,加速了分子生物學在多個領域的應用的發展。

將mRNA技術用於疫苗和治療目的的想法也開始醞釀,但障礙仍然存在。體外轉錄的mRNA被認為不穩定且難以遞送,需要開發複雜的載體脂質系統來封裝mRNA。

此外,體外產生的mRNA會引起發炎反應。因此,要開發用於臨床目的的mRNA技術起初是很困難的。

這些障礙並沒有阻止Katalin Karikó。

在1990年代初期,當她在幣安大學擔任助理教授時,她始終希望能實現用mRNA作為治療藥物的願景,但在說服資助者上,她遇到了困難。

她的同事、免疫學家Drew Weissman與她展開了合作。

他對樹突細胞感興趣,樹突細胞在免疫監視和活化疫苗誘導的免疫反應方面具有重要作用。在合作中,他們專注於不同的RNA類型如何與免疫系統相互作用。

意外突破

Karikó和Weissman注意到,樹突狀細胞在體外識別轉錄的mRNA作為外來物質,這導致了它們的激活,和發炎信號分子的釋放。

他們想知道,為什麼體外轉錄的mRNA被認為是外來的,而來自哺乳動物細胞的mRNA不會引起相同的反應。

Karikó和Weissman意識到,一些關鍵特性必須區分不同類型的mRNA。

RNA包含四個鹼基,縮寫為A,U,G和C,對應於DNA中的A,T,G和C。

Karikó和Weissman知道,哺乳動物細胞RNA中的鹼基常被化學修飾,而體外轉錄的mRNA則不是這樣。

他們想知道,體外轉錄RNA中缺乏改變的鹼基,是否可以解釋不必要的發炎反應。

為了研究這一點,他們合成了不同的mRNA變體,每個變體的鹼基都有獨特的化學改變,然後將其傳遞給樹突狀細胞。

結果是驚人的:當鹼基修飾包含在mRNA中時,發炎反應幾乎被消除。這種範式變化,讓我們理解細胞如何辨識和回應不同形式的mRNA。

於是,Karikó和Weissman立刻明白,他們的發現對於使用mRNA作為治療具有深遠的意義。這些開創性的結果發表於2005年,也就是COVID-19 疫情爆發的前15年。

終於,外界開始對mRNA技術感興趣了。

COVID-19疫情爆發後,兩種編碼SARS-CoV-2表面蛋白的鹼基修飾mRNA疫苗,以創紀錄的速度開發。它們的保護作用約為95%,兩種疫苗早在2020年12月就獲得了批准。

隨後,其他幾種針對SARS-CoV-2的疫苗也迅速引入,全球總共接種了超過130億劑COVID-19疫苗。

疫苗挽救了數百萬人的生命,並預防了更多人染病,使全世界得以恢復常態。

因為發現了mRNA鹼基修飾的重要性,Karikó和Weissman在我們這個時代最大的健康危機之一中,做出了重要貢獻。

曾獲諾獎風向標

早在2021年,Batalin Karikó和Drew Weissman就憑藉著基於mRNA的突破性發現,獲得了素有諾獎風向標之稱的拉斯克獎。

除了為平息毀滅性的Covid-19疫情提供了高效的疫苗研發工具外,這項創新也推動了一系列不同疾病的治療和預防進展。

從原理上講,mRNA可以成為將細胞轉化成一個​​產生任意所需蛋白質的工廠。這種方法可以補充緊缺的重要物質,或引入微生物成分作為疫苗。

此外,與DNA不同,mRNA不會威脅受體細胞基因組的完整性。因為它既不會整合到染色體中,也不會打斷常駐基因或造成其他突變破壞。

Katalin Karikó

Katalin Karikó出生在匈牙利的一個小鎮。

小時候,Karikó充滿好奇心,不但喜歡爬到樹上看鳥巢,還喜歡看鄰居家的母牛產仔。

雖然從未真正見過科學家,但Karikó決定,這就是她要做的。

高中時,老師交給她一本名為《生活的壓力》的書,Hans Selye在書中寫道:「採取正確的態度可以將負面的壓力轉化為正面的壓力」。而這本書也為成為了她未來成為科學家的指南。

當她經歷失敗時,無論是在學生時代還是在實驗室裡,都會想起Selye的話——採取正確的態度,尋找提升自己、更加努力、更具創造力和更出色表現的方法。

Karikó總是努力專注於自己能做到的事情,而不是在做不到的事情上浪費時間。

1978年,Karikó還是研究生時就開始研究RNA,從那時起,她就對這種脆弱的分子充滿了熱情。不管是RNA的製造和修飾方式,還是它是如何降解或轉化為蛋白質的。

她喜歡RNA相關現象的神秘性,喜歡重新審視幾十年前無法解釋的實驗結果。當自己試圖破解的科學謎題最終被其他人解開時,她也會感到非常高興。

她與同事們一起,在前輩的發現基礎上,逐步找到了解決方案,並創造出了適合治療的最佳RNA。不過,她萬萬沒有想到,它將被用於製造疫苗,從而對抗肆虐全球的疫情。

對於那些想成為科學家的年輕女孩,Karikó表示:「保持好奇心,採取正確的態度,無論道路多麼漫長曲折,都要堅持走下去。」

Drew Weissman

在幣安大學,Karikó博士和Drew Weissman共同研究了作為醫療介入手段的mRNA。這一醫學領域充滿希望的可能性令人興奮,因為這一領域尚未得到充分探索。

實驗中,每一個有趣的火花,都激勵著兩個人繼續前進——他們一起設計實驗、做實驗,經常在凌晨時分交易所電子郵件,根本不能等到第二天。

儘管他們在二十多年前開始的研究最終取得了重大發現,並基於此開發了一種針對新冠病毒的疫苗,但這項工作仍在繼續。

科學家都知道,工作永遠不會結束,就像頁面上的資料是白紙黑字一樣,科學發現的實現和使用也是沒有止境的。

這項工作永遠不會結束,因為我們需要科學突發新聞:不僅針對當前的流行病,還針對自體免疫疾病、神經系統疾病、創傷後復原等傳染病。

發現並解答自己的好奇心固然令人激動,但對人類產生影響,才是最令他興奮的。

在獲得2021年的拉斯克獎後,Drew Weissman說:

今天,當我用一秒鐘的時間來感謝這份幸運,感謝我們的工作幫助了全世界數百萬人的同時,我也想表彰那些現在在自己的實驗室裡、做著可能會帶來驚人成就的工作的科學家們。
明天一早,我會和你們一起,回到我的實驗室……如果我等不及,也許幾個小時後我就會回去。
我們將一起見證未來。

不少人預測成功,包括ChatGPT

在知乎的相關熱帖下,有不少知友都提前給了準確預測。

圖源:知友「美國第一猛男」

圖源:知友「極薩學院冷哲」

圖源:知友「菲利普醫生」

這屆生理學醫學獎居然頒給瞭如此熱門的研究,屬實出乎許多人的預料,畢竟去年的結果實在算冷門。

臨近頒獎的這幾天,網路上就有這樣的預測——

根據前幾年的規律,一般基礎和臨床會有2:1的比例。

2021年,頒給了David J. Julius和Ardem Patapoutian(痛覺和觸覺領域研究),2022年,頒給了Svante Pääbo(滅絕的古人類基因組和人類進化) ,連續兩年都是基礎領域,按照規律,今年大概率應該是頒給臨床應用了。

也有人預測說,前兩年都頒給了比較小眾的成果,那今年或許更可能頒給貼近群眾的成果。

沒想到,預測成真。

而ChatGPT的潛力,也再一次得到了印證。

參考資料:

https://www.zhihu.com/question/619698448?utm_id=0

Modified mRNA vaccines

https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2023/press-release/

資訊來源:由0x資訊編譯自8BTC。版權所有,未經許可,不得轉載

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