來源：量子號
提到人工智慧對科學的貢獻，你可能會想到AlphaFold，這是谷歌DeepMind 的蛋白質折疊程序，其創建者去年獲得了諾貝爾獎。
現在，OpenAI 表示它也要進入科學領域——建立一個蛋白質工程模型。
該公司表示，它已經開發出一種語言模型，可以構思出能夠將普通細胞轉化為幹細胞的蛋白質——而且它已經輕鬆擊敗了人類。
這項研究是OpenAI 首個專注於生物數據的模型，也是該公司首次公開宣稱其模型能夠提供意想不到的科學結果。因此，這是朝著確定人工智慧能否做出真正發現邁出的一步，有人認為這是邁向「通用人工智慧」的重大考驗。
上週，OpenAI 執行長薩姆·奧特曼表示，他「相信」他的公司知道如何建立通用人工智慧，並補充說「超級智慧工具可以極大地加速科學發現和創新，遠遠超出我們人類自己能夠做到的範圍」。
這個蛋白質工程計畫始於一年前，當時位於舊金山的長壽研究公司「逆向生物科學」（Retro Biosciences）與OpenAI 接洽，商討合作事宜。
這次合作並非偶然。據報道， OpenAI 執行長薩姆·奧特曼個人向Retro 公司提供了1.8 億美元（約13.18 億元人民幣）的資助。
（圖源：OpenAI）
Retro 公司的目標是將正常人類壽命延長10 年。為此，該公司研究了所謂的山中伸彌因子（Yamanaka factors，或稱為誘導性多能幹細胞）。這是一組蛋白質，當它們被添加到人類皮膚細胞中時，會使其變成看似年輕的幹細胞，這種類型的細胞可以產生體內的任何其他組織。
Retro 公司以及阿爾托斯實驗室（Altos Labs）等資金雄厚的公司的研究人員認為，這種現像是讓動物返老還童、製造人體器官或提供替代細胞的可能起點。
但這種細胞「重編程」的效率不高。它需要數週時間，在實驗室培養皿中處理的細胞中只有不到1% 能夠完成再生之旅。
OpenAI 的新模型名為GPT-4b micro，經過訓練後，它能提出重新設計蛋白質因子以增強其功能的方法。據OpenAI 稱，研究人員利用該模型的建議將兩個山中伸彌因子的效率提高了50 倍以上——至少根據一些初步測量結果。
「總體而言，這些蛋白質似乎比科學家自己生產的更好，」OpenAI 研究員約翰霍爾曼表示。
霍爾曼和OpenAI 的亞倫傑克以及Retro 公司的里科梅尼是該模型的主要開發人員。
外部科學家在結果發表前無法判斷是否真實，而這兩家公司表示他們正在計劃這樣做。該模型也尚未得到更廣泛的應用——它仍然是一個客製化的演示，而不是正式的產品發布。
「這個計畫旨在表明，我們對科學的貢獻是認真的，」傑克說。 “但這些能力是否會以單獨的模型面世，還是會融入我們的主要推理模型中——這還有待確定。”
該模型的工作原理與Google的AlphaFold 不同，後者可以預測蛋白質的形狀。 OpenAI 表示，由於山中伸彌因子是異常柔軟且非結構化的蛋白質，因此他們要求不同的方法，而其大型語言模型非常適合這種方法。
該模型的訓練是基於許多物種的蛋白質序列樣本，以及哪些蛋白質傾向於相互作用的資訊。雖然資料量很大，但這只是OpenAI 旗艦聊天機器人訓練資料的一小部分，因此GPT-4b 是使用集中資料集的「小型語言模型」的範例。
一旦Retro 公司的科學家得到了這個模型，他們就會試圖引導模型提出對山中伸彌蛋白質進行重新設計的可能性。所使用的提示策略類似於「少量樣本」方法，使用者透過提供一系列帶有答案的範例來向聊天機器人提問，然後提供一個例子讓機器人做出回應。
儘管基因工程師有辦法在實驗室中指導分子演化，但他們通常只能測試有限的幾種可能性。而且，即使是一般長度的蛋白質，也可以以近乎無限的方式改變（因為它們是由數百種氨基酸構成的，每種氨基酸都有20 種可能的變體）。
然而，OpenAI 的模型經常會給出改變蛋白質中三分之一氨基酸的建議。
「我們立即將這個模型投入實驗室，並獲得了實際結果，」Retro 公司執行長喬·貝茨-拉克魯瓦說。他也表示，該模型的理念非常好，在相當一部分案例中比原來的山中伸彌因子有所改進。
哈佛大學老化研究專家、Retro 公司顧問瓦迪姆·格拉迪舍夫表示，我們需要更好的幹細胞製造方法。 「對我們來說，這將非常有用。[皮肤细胞] 很容易重新編程，但其他細胞則不然，」他說。「而且在一個新的物種中進行重編程——通常會有極大的不同，而且你什麼也得不到。 」
GPT-4b 究竟是如何得出猜測結果的，目前還不清楚——人工智慧模型通常都是這樣。 「這就像AlphaGo 擊敗了圍棋界最優秀的人類選手，但花了很長時間才找出原因，」貝茨-拉克魯瓦說。 “我們仍在努力弄清楚它的作用，我們認為我們應用它的方式只是觸及了表面。”
OpenAI 執行長薩姆·奧特曼（圖片來源：TechCrunch, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons）
OpenAI 表示，此次合作中沒有涉及任何金錢交易。但由於這項研究可能使Retro 公司受益（其最大投資者是奧特曼），因此這一消息可能會讓人們對OpenAI 執行長的副業產生更多疑問。
去年，《華爾街日報》稱，奧特曼對私人科技新創企業的廣泛投資相當於一個“不透明的投資帝國”，並且“正在產生越來越多潛在的衝突”，因為其中一些公司也與OpenAI 有業務往來。
對於Retro 公司來說，只要與奧特曼、OpenAI 和通用人工智慧競賽聯繫在一起，就能提升其知名度，並增強其招募員工和籌集資金的能力。貝茲-拉克魯瓦並未回答有關這家早期公司目前是否處於籌資階段的問題。
OpenAI 表示，奧特曼並未直接參與這項工作，公司也從未根據奧特曼的其他投資做出決策。
