颜宁回国创建的医学科学院前景如何?核心科研方向正被AI取代?

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此前,因抉择分开清华大学到普林斯顿大学,颜宁遭到很多争议。现在颜宁毫无征兆的公布抉择回国,再次引发收集热议。

图片来源:视觉中国

记者 | 李科文

编纂 | 谢欣

11月2日,出名科学家颜宁在微博公开回应回国加盟深圳医学科学院兴办一事。颜宁表达:“行胜于言,欢送继续存眷深圳医学科学院(SMART)……关于承受深圳邀请,创建深圳医学科学院的初心,已在演讲开篇时流露——给年轻人创建最合适做科研的情况。”

颜宁表达,她能有今日的成就,其实不必然是因为更伶俐、更勤奋,在很大的水平上是因为过往20几年很幸运地始末处在最合适做科研的情况里,而且很幸运地前后获得了以报酬本的几项经费撑持,能够让她在最感兴致的科学世界里自在摸索,自由自在。她很期看“能礼尚往来将那份幸运复造延伸,让更多的年轻人也能继续享遭到同样的幸运,可以依靠内在驱动力而不是外界的各类诱惑,毫无后顾之忧地往发掘本身的潜力,从而往做出实正原创性的发现。”

就在前一日上午,在2022深圳全球立异人才论坛上,颜宁公布,即将辞往普林斯顿大学教职,回国加盟深圳医学科学院。此前,因抉择分开任教10年的清华大学到普林斯顿大学就职,颜宁曾遭受很多争议。现在颜宁毫无征兆的公布抉择回国,再次引发收集热议,包罗其次要研究标的目的能否已被人工智能取代等。

次要研究标的目的已被AI取代?

在近代生物学开展史上,有一个问题逐步占据了科学家的视野:卵白量、核酸、多糖……那些构成生命活动根底的大分子的微看构造是什么样的?研究那类问题的群体被称为构造生物科研工做者。颜宁即是此中的一员。她的次要研究范畴为重要膜卵白的构造与功用机理。

构造生物学是生物物理学的一个重要分收。该学科次要利用物理学的思惟与研究体例,摘用X射线晶体衍射、核磁共振、冷冻电镜成像等手艺,切确解析卵白量、核酸等生物大分子的三维构造及生物大分子之间的彼此感化机造

诺贝尔奖获得者费曼曾经半开打趣地说,“许多根底的生物问题长短常随便处理的——只要能看到它们就行。”

简而言之,许多像颜宁一样的构造生物学科研工做者,他们的日常工做即是搀扶帮助人类看清晰那些上述提及的构成生命活动根底的大分子以及它们那愈加细小和复杂的空间构造。

11月3日,一位生物医药从业人员向界面新闻表达,构造生物学是单纯的学术研究,处置的科研工做并不是创造,没有明白现实的现实利用。

此外,构造生物学是药物化学的重要根底,涉及药物配体与药物卵白受体连系等。因而,基于对构造的认知将极大地搀扶帮助人类在分子层面理解复杂的生命活动,并据此设想出阻遏或加强其感化的药物,特殊是基于卵白量构造的药物研发——如因新冠病毒大时髦而备受存眷的新冠口服药物。

目前解析生物大分子构造的支流尝试手段是X射线晶体学和冷冻电镜。几十年来,科学家们操纵X-射线晶体学和冷冻电镜手艺解析了一个又一个卵白的构造。

不外,近年来,跟着英国的人工智能公司DeepMind发布的AlphaFold2,以原子程度的准确度揣测了2/3的卵白量构造,让非机构生物学专业的公家认为AI手艺已能取代构造生物学科研工做者的工做。在知乎上,还有人将AI手艺AlphaFold2比方为珍妮纺织机,而把构造科研人员停止的构造生物学尝试则喻为手工做坊。

多位生物医药行业人士在承受界面新闻记者摘访时候表达,任何一门科学都在朝上进步,构造生物学科研工做不成能被AI手艺取代。现实上,AI手艺将大大促进构造生物学的开展,而不是使构造生物学科研工做者的前景萎靡。

现实上,构造生物学科研工做者的最末目标并非将一个有一个卵白构造看察出来,而是觅出天然法例操纵氨基酸序列间接揣测卵白空间构象,而以AlphaFold2为代表的AI手艺恰是与前述两种尝试手段相辅相成。

一位生物医药人士表达,以AlphaFold2为代表的的AI卵白构造揣测算法,还没法代替构造生物学的湿尝试。AI手艺确实揣测来几乎所有Uniprot(卵白量序列与功用信息数据库)中的序列的构造,但那些揣测模子的量量仍良莠不齐。

湿尝试指的是在尝试室里摘用分子、细胞、心理学试验办法停止研究,也就是传统的药物研发尝试室;而干尝试则是通过计算机模仿及生物信息学办法来停止研究,也就是AI平台做的工作。

另一位生物医药人士也向界面新闻表达,AI只能是填补手段,能够削减确定构造过程中的良多费事,但最末仍离开不开科研人员的尝试验证。“即便你基于当前模子,揣测的准确率达100%,也不克不及在不停止湿尝试的情状下确定该构造的准确性。”

对标美国国立卫生研究院的深圳医学科学院

在演讲中,颜宁表达,打通病床到尝试室到造药公司再回到病床端到端的联络是深圳医学科学院的重要任务。

据深圳卫健委微信公家号动静,深圳医学科学院将仿效全球领先的美国国立卫生研究院(NIH),同时设立院内、院外项目。院外项目通过“招标造”“赏格造”“赛马造”等多种体例,向全球开放,帮助院外机构或学者,开展研究或施行跨范畴间的协做研究。

据2021年3月25日深圳市政府正式印发《深圳市医学科学院建立计划》(下简称:《计划》),深圳医学科学院由市政府设立,注销为市政府举办的事业单元,实行党委指导下的院长负责造;不定体例,不定级别,实行社会化用人轨制。理事会是深圳医学科学院的决策机构,由政府代表、深圳医学科学院党委书记和院长、高档院校、科研院所、医疗卫生气构和企业代表等构成;院长是深圳医学科学院的法定代表人,面向全球雇用,由理事会聘用,实行任期造。

《计划》展现,拟将深圳医学科学院在本世纪中叶建立成为全球闻名医学研究机构。到2035年,以深圳医学科学院为核心引擎的粤港澳大湾区医学科技协同立异体愈加成熟定型,重点范畴研究获得严重停顿,针对重点人群和严重疾病防治关键手艺获得显著打破,医学科技立异才能显著加强,在医学科技立异系统建立、轨制安放、规则对接方面构成可复造可妥帖的体味,成为科技立异引领安康城市开展的规范。

NIH做为美国更高医学研究机构,其全球出名度有相当一部门得益于其开放型的帮助机造。据八点健闻,NIH在2018财年的373亿美圆预算中,约有81%用于院外项目,帮助遍及世界各地的3000所大学、医学院和研究机构。

不外,国内科研研究所为事业单元,其科研经费一般由财务拨款。根据深圳医学科学院的顶层设想构想,不设体例就很难确定政府拨款的经费数目,也意味着院长需要对全院承担更大的责任,包罗人事录用、人才雇用、收进分配等。

一位熟悉深圳生物医药情况人士向界面新闻表达,从目前国内整体行业情况来看,深圳并不是生物医药行业最拔尖的城市。不外,他表达,参考深圳南方科技大学的开展趋向,颜宁的名气能让深圳医学科学院分到很多资本,“在内的得到的生长空间仍是很大的”。

目前,深圳医科院能否能拿出对等的科研经费还有待看察。

不外,立异与富庶是其所在地深圳的优势。一位熟悉美国科研情况的人士告诉界面新闻,美国的科研情况没有国内好。假设在美国的构造生物科研工做想利用冷冻电镜停止尝试比国内烧钱且花时间。他揣测,此次颜宁抉择回国,或许是深圳给的前提太丰厚了。

冷冻电镜仍是目前构造生物学中解析生物大分子的支流手段之一。那项手艺获得2017年的诺贝尔化学奖的手艺,理由恰是简化生物细胞的成像过程,进步成像量量,鞭策告终构生物学的朝上进步。但一台冷冻电镜价格昂扬,令许多生物科研工做者看而却步。

自2009年清华大学购进第一台冷冻电镜后,中国现在已经成立了以清华大学、南方科技大学领衔的世界领先的冷冻电镜尝试室。颠末10余年的开展,中国已经拥有了超越50台各类型号的冷冻电镜。此中,深圳南方科技大学的冷冻电镜中心是中国规模更大的冷冻电镜设备中心。

以国内摘购价格为比照,差别规格的冷冻电镜价格区别很大。参考2018年上海交通大学冷冻电镜系统摘购项目,赛默飞Krios G3i和Talos F200i别离以1094.8万美圆、438.5万美圆中标,总中标金额为1.05亿元。

科研人员利用差别规格的冷冻电镜停止差别研究活动的收费也差别。据南方科技大学冷冻电镜中心用户收费原则,利用赛默飞Krios G3i D3796 Krios 300kV冷冻电镜停止非盈利大数据搜集24小时利用费为8000元,停止非盈利图像阐发及其他用户24小时利用费为12000元;利用赛默飞Krios G3 D3500 Krios 300kV 冷冻电镜停止非盈利大数据搜集24小时利用费为7000元,停止非盈利图像阐发及其他用户24小时利用费为为12000元。

需要重视的是,国内冷冻电镜设备造造手艺开展较晚,暂无成熟企业。目前,全数国内研究生利用的冷冻电镜设备均为从国外进口摘购。在全球范畴内,仅有赛默飞旗下FEI公司、日本电子、日今日立三家企业具有消费才能,此中,赛默飞全球市场占有率更高。

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