生成式人工智能GenAI:生命科学领域的革新引擎
AI导读:
生成式人工智能(GenAI)正成为生命科学进步的强劲引擎,推动药物研发、精准医疗及脑机接口等领域发展。它提升全产业链效率,加速疗法开发,助力精准医疗个性化,并开启人机交互新路径。尽管面临可解释性、数据隐私等挑战,GenAI仍为人类健康谱写新篇章。
当前,大型基础模型、多模态数据集,以及DNA与蛋白质等生物分子的大规模研究,正以超乎想象的速度刷新着人们的认知,尤其在生成式人工智能(GenAI)领域。
世界经济论坛网站在日前的报道中指出,生成式人工智能(GenAI)已成为推动生命科学进步最强劲的引擎之一,它进一步释放了CRISPR基因编辑与细胞工程等生物技术的潜力。如今,GenAI已在药物研发、精准医疗、脑机接口等领域崭露头角,展现出令人瞩目的应用前景。据麦肯锡预测,未来10年,GenAI将为人类健康谱写全新篇章,每年创造约600亿至1100亿美元的经济价值。
加速药物与疗法研发进程
今年1月,麦肯锡公司发布分析报告指出,其全球研究所曾预测:GenAI每年可为制药与医疗行业创造巨大经济价值。这一技术将显著提升全产业链的效率与创新水平,从新药研发的方式,到医疗服务的推广与管理模式,都将迎来深刻变革。在药物研发中,GenAI能够识别新靶点、优化分子结构设计,简化临床前验证流程,为细胞与基因疗法设计出更安全、更高效的递送系统。
麦肯锡的分析进一步指出,GenAI通过加快疗法的开发、审批及上市速度,可帮助制药企业应对“资产生命周期压缩”的挑战。研究发现,过去20年间,这一周期从9.8年缩短至约7.1年,整整减少了18个月。此外,GenAI还能模拟患者群体、预测治疗效果,缩短从概念到临床的转化路径。
助力精准医疗迈入新阶段
精准医疗是一种创新的医疗理念,它在制定治疗方案时,会综合考量每个人的基因特征、生活环境与生活方式等因素。这种模式转变,在GenAI的赋能下,正以前所未有的速度向前推进。2024年,大多数医疗健康领域的GenAI应用仍主要依赖基于文本的单模态大语言模型。到了2025年,多模态模型正逐渐成为主流,这一进步将显著提升诊断效率,为精准医疗注入强劲动力。
这些GenAI应用能够精准解析包含遗传信息在内的多模态数据,从而为患者提供高度个性化的诊断、监测与治疗建议。美国健康产业趋势网站报道指出,GenAI可解读患者的基因图谱,推荐最有效的药物,最大限度减少“试错式”用药,实现治疗的动态优化。
开启人机交互新路径
脑机接口是让人能够直接用思维与数字设备乃至外部世界沟通的技术,而GenAI正逐步实现无缝的神经信号解码。当GenAI与脑机接口强强联合,便在生物认知与计算系统之间架起了双向沟通的桥梁,这不仅为患者带来辅助生活的新工具,也为人机交互开辟了拓展人类潜能的全新路径。今年9月初,美国加州大学洛杉矶分校的研究团队在《自然·机器智能》上发表了一项成果,显著提升了瘫痪患者在操作光标或机械臂等任务中的表现。
“神经连接”公司的受试者成功通过脑电波操控机械臂,完成了复杂动作。与此同时,AI大模型同步逆向解析了该动作对应的神经编码。这标志着人脑与AI的交互已迈入了双向神经符号系统构建的新阶段。麦肯锡公司强调,在医学与健康领域,GenAI远不只是一种工具,更是一股推动患者护理、医学研究及健康管理体系全面革新的重要力量。
尽管如此,GenAI的发展仍面临挑战。首当其冲的是模型的可解释性与透明度问题,尤其是基于深度学习算法的GenAI模型,常因其“黑匣子”特性而受到诟病。此外,训练AI模型需要大规模数据集,这也引发了人们对数据隐私与安全问题的深切关注。
(文章来源:科技日报)
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