原创 生物世界 生物世界撰文丨王聪编辑丨王多鱼排版丨水成文大约 35 亿年前，地球从化学反应中诞生了最初的生命。大自然发明了 RNA、蛋白质和 DNA 这些生命的核心分子，并创造了核糖体这一分子工厂，它能根据基因组中的指令合成蛋白质。蛋白质是奇妙的动态分子，具有令人难以置信的功能——从驱动运动的分子引擎，到捕获光并将其转化为能量的光合作用机器，构建细胞内部骨架的支架，与环境相互作用的复杂传感器，以及运行生命程序和操作系统的信息处理系统等等，蛋白质关乎疾病与健康，许多救命药物本身就是蛋白质。生物学是用一种人类尚未理解的“语言”所书写。如果我们能够学会利用生物学的“语言”来读写，那么，生物学将变得可编程，反复试验将被逻辑取代，费力的实验将被模拟所替代。2024年诺贝尔化学奖授予了 AI 蛋白质设计先驱 David Baker 教授以及 AI 蛋白质结构预测工具 AlphaFold 的开发者 Demis Hassabis 和 John Jumpe，他们的研究为我们利用 AI 来理解、想象和创造蛋白质奠定了基础。近日，AI 初创公司 EvolutionaryScale 的研究团队在国际顶尖学术期刊 Science 上发表了题为：Simulating 500 million years of evolution with a language model 的研究论文。论文标题非常简单直接，甚至是夸张——用语言模型模拟 5 亿年的进化。该研究开发了一种人工智能语言模型——ESM3，ESM3 在思维链（Chain of Thought）的提示下生成了一种全新的绿色荧光蛋白——esmGFP，其在进化上与天然的绿色荧光蛋白（GFP）差异巨大，与已知的最接近的荧光蛋白只有 58% 的序列同源性，大自然需要 5 亿年时间才能进化出这种新型绿色荧光蛋白，也就是说，ESM3 模拟了 5 亿年进化，创造了一种新型绿色荧光蛋白。研究团队表示，ESM3 是一款向生命科学领域的前沿人工智能语言模型，也是第一个同时对蛋白质的序列、结构和功能进行推理的生成式人工智能模型，它提升了我们利用生命密码进行编程和创造的能力，让我们能够像设计建筑、制造机器和微芯片以及编写计算机程序一样，从底层原理出发来改造生物学。摘要：原创 生物世界 生物世界撰文丨王聪编辑丨王多鱼排版丨水成文大约 35 亿年前，地球从化学反应中诞生了最初的生命。大自然发明了 RNA、蛋白质和 DNA 这些生命的核心分子，并创造了核糖体这一分子工厂，它能根据基因组中的指令合成蛋白质。蛋白质是奇妙的动态分子，具
来源：科学小课堂
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