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新研究實現(xiàn)跨病毒類型和跨毒株的通用預(yù)測
作者：朱漢斌      來源：中國科學(xué)報
山東拓普生物工程有限公司  http://www.jlkcpj.cn
鵬城實驗室-北京大學(xué)聯(lián)合團隊與廣州實驗室研究員周鵬團隊合作，研究實現(xiàn)了跨病毒類型和跨毒株的通用預(yù)測，涵蓋新冠、流感、寨卡和艾滋病病毒，展現(xiàn)了AI助力自然科學(xué)研究范式革新的巨大潛力。近日，相關(guān)成果發(fā)表于《自然-機器智能》（Nature Machine Intelligence）。
2024年諾貝爾物理學(xué)獎和化學(xué)獎雙雙花落AI領(lǐng)域——物理學(xué)獎突出表彰“Science如何應(yīng)用并改變AI”， 化學(xué)獎突出展現(xiàn)“AI如何改變科學(xué)和人們的認知”，將AI4S的研究熱度推上新高潮——AI4S成為了學(xué)界前沿趨勢，并正在推動科學(xué)研究范式的變革。
研究團隊基于進化論和表觀遺傳學(xué)重新審視進化預(yù)測難題，從宏觀進化角度凝練了病毒進化的兩大本質(zhì)問題，通過“微弱突變放大”和“稀少有益突變挖掘”兩個創(chuàng)新設(shè)計實現(xiàn)了跨病毒類型和跨毒株的通用預(yù)測，涵蓋新冠、流感、寨卡和艾滋病病毒，該研究實現(xiàn)了不同尺度的病毒進化預(yù)測，展現(xiàn)了自然科學(xué)和AI架構(gòu)的高度融合，為疫苗、藥物的快速主動更新以及提高人類對于新發(fā)病毒感染的響應(yīng)速度提供了強大工具，支撐和加速對于物種復(fù)雜進化機制的探索。未來可與疫苗和蛋白類藥物設(shè)計流程相結(jié)合，有望提升設(shè)計效率和設(shè)計可控度。
國產(chǎn)E級智算平臺“鵬城云腦Ⅱ”支撐了模型訓(xùn)練及驗證，保障了模型的快速部署。研究團隊通過多層次聯(lián)合優(yōu)化高性能計算策略實現(xiàn)了模型的高效并行訓(xùn)練和微調(diào)，有力支撐了該研究的順利進行和發(fā)表，充分展現(xiàn)了國產(chǎn)自主可控AI算力平臺的先進性和優(yōu)越性。
值得一提的是，鵬城實驗室研究員高文、田永鴻、陳杰團隊一直致力于推動AI4S的發(fā)展，團隊前期成果曾入圍2022年度戈登貝爾特別獎，與世界一流科研團隊在世界頂級平臺上角逐這一超級計算機領(lǐng)域的國際最高獎項，團隊于眾多世界級頂尖強隊中脫穎而出名列前茅，展現(xiàn)出中國人工智能在計算集群和科研創(chuàng)新領(lǐng)域的全球頂尖水平。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s42256-024-00966-9
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