《科学》杂志15日发布了一项突破性研究成果：美国斯坦福大学Arc研究所团队利用人工智能（AI），开发出一种大规模基因组基础模型“Evo”，翻开了生命的“密码全书”。该模型采用先进架构，能够以前所未有的精度，解析和设计从分子层面到整个基因组级别的DNA、RNA及蛋白质序列。其不仅能够预测突变对细胞内部各个调控层级的影响，还能设计出用于操控细胞功能的DNA序列，这或将彻底改变合成生物学的发展路径。
研究发表于本期科学封面。图片来源：《科学》网站
科学家一直试图借鉴大型语言模型的成功经验，让AI技术将DNA视为一种“语言”来建模，但现有模型捕捉广泛基因组交互作用的能力有限。
此次，研究团队开发了具备70亿参数的Evo模型，能够生成覆盖整个基因组的DNA序列。该模型利用270万来自进化多样性微生物的基因组数据集进行了训练，并首次报告了DNA领域的缩放定律，这项发现与语言和视觉领域已知的现象相呼应。实验结果显示，Evo在预测性和生成性的生物学任务中均表现优异，无论是预测突变对细菌蛋白质和RNA的影响，还是在模拟基因调控机制方面，都展现出了极高的准确性。
此外，Evo还能够处理编码序列与非编码序列之间的复杂共进化关系，支持设计包括功能性CRISPR-Cas复合体和转座子在内的复杂生物体系。这是首次实现蛋白质-RNA和蛋白质-DNA结构与语言模型协同设计的例子。在全基因组尺度上，Evo能够生成超过100万碱基对的序列，其预测和生成能力涵盖了从分子到基因组的多层次复杂度，极大推进了人们对生物学本质的认识和操控能力。
团队认为，后续模型将进一步扩展至人类及其他真核生物的基因组数据学习，通过增加上下文长度来更好地捕捉大基因组间的远程相互作用。这将为生物学研究开辟新的视野，推动生命科学领域的持续发展。
基因组序列的变化，其实有助于生物体适应不断改变的环境条件，进而驱动物种进化。随着DNA测序技术的飞跃进步，科学家已能够在全基因组范围内绘制出基因组变异图谱。再结合创新的AI算法，使得构建一个能深入理解DNA、RNA和蛋白质功能及其相互作用的综合模型成为可能。换句话说，现在，人们拥有了一个解码生命指令的基因组基础模型。
（原标题：AI翻开生命“密码全书” 全新大模型可预测和设计基因序列 ）
面对以大模型通用人工智能为代表的新技术，以及由此带来的工业界、产业界的新发展新模式，MBA人才教育何去何从？ 12月1日，在清 习近平总书记强调，要加大应用基础研究力度，以推动重大科技项目为抓手，打通“最后一公里”，拆除阻碍产业化的“篱笆墙”，疏通 距离地球“只有”大约2200万光年的超新星SN 2023ixf发生了爆炸，也许它不是浩渺宇宙中最独特的星体，但其爆炸却对地球上的 12月13至14日，在教育部、陕西省人民政府的支持下，由教育部学校规划建设发展中心主办，陕西省教育厅、西安建筑科技大学、绿 12月16日，纪念姜维壮教授诞辰百年学术研讨会暨中国财税史研究院2023年年会在中央财经大学召开。在会上，与会者深切缅怀我 上海海事大学近日召开干部大会，宣读市委决定：初北平同志任上海海事大学党委副书记、校长。上海海事大学官网 图 2024年1 。本文链接：全新大模型可预测和设计基因序列http://www.sushuapos.com/show-11-14051-0.html
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