这波科研效率拉满。

现在AI已经深入到基因研究领域,最近几款专攻DNA的大模型接连登场,其中一款叫Carbon-X的模型思路很特别。


它就像“DNA版的ChatGPT”,把晦涩的基因代码和人类日常语言打通,用聊天的方式就能解答基因相关的问题。


先看看同赛道的另外两款产品。


EpMind公司推出的AlphaGenome,核心能力是预测DNA序列和基因突变的作用,但它输出的结果全是数值格式,普通人很难看懂,而且运行起来需要的算力也很高。另一款名为Evo 2的模型背景更强,由Arc研究所、英伟达联合多家学术合作方共同开发,它真正掌握了DNA的“底层语言”,甚至能从零开始生成完整的基因组。


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图源:豆包AI


Carbon-X则走出了另一条亲民路线:它同时融合了DNA序列信息和人类自然语言,做成了可对话的交互界面。简单来说,不用你自己去啃枯燥的基因代码,像和普通聊天AI提问一样,就能得到对应基因的通俗生物学解读。


它的实现思路其实并不复杂。研发团队没有从零搭建模型,而是在已有的成熟语言模型基础上做扩展:首先给模型扩充了“词汇表”,让它能够以6个碱基字母为一组来读取DNA序列。之后团队用总量达3000亿的数据片段(也就是大模型里常说的token)继续训练模型,这些数据混合了三类内容:纯DNA序列、普通英文文本,以及“DNA序列对应生物功能描述”的配对样本。


训练所用的DNA数据来源非常广泛,涵盖了包括人类在内的哺乳动物、其他脊椎动物、无脊椎动物,还有植物、真菌和原生生物的基因信息。团队特意说明,完全没有使用病毒的基因数据参与训练。初衷就是避免模型被用于存在潜在危险的研究用途。


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图源:豆包AI


当然,这款模型目前也有明确的使用限制。用户没法上传完整的人类基因组,因为模型的设计上限是单次处理约5万个碱基对长度的DNA序列,也就是说,每次只能查询基因组里的一小段,不能一次性输入一整套基因信息。


尽管单次处理的长度有限,但它的实用价值并不低。对科研工作者来说,最核心的用途之一,就是辅助判断基因突变的性质:某个突变到底是对人体没有影响的良性变异,还是会诱发疾病的致病突变。这一步判断是研发靶向药物、开发基因疗法的关键前提,如果搞错了致病的突变位点,对应的治疗手段轻则完全没有效果,严重的话还可能造成意料之外的伤害。


这款模型还有个很务实的设计:主打本地运行,保障数据隐私。现在前沿AI模型都有严格的数据规范,带有身份标识、涉及患者隐私的敏感数据,不允许随意上传到云端模型。考虑到这一点,研发团队特意把Carbon-X做成了仅140亿参数的“小体量模型”。


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图源:豆包AI


参数规模小的好处,就是它不需要依赖云端服务器运行,用户在自己的本地硬件上就能跑起来。整个使用过程中,所有数据都只保存在用户自己的设备里,不会上传给Hugging Face平台,也不会流向其他任何公司,大大降低了敏感数据泄露的风险,对医院、科研机构来说更放心。


最后开发团队也坦诚地提示了局限性:目前Carbon-X还没有经过真实实验室“湿实验”的验证,也就是还没在真实的生物实验里检验过效果,所以它给出的预测结果准确率究竟如何,现在还不能下肯定结论,后续还需要更多实际实验来打磨和校验。


本文由雷科技编译自wired
原文链接:AI杀进基因赛道!从读DNA到造基因组,行业格局要改写了


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