人工智能将改变科研？从胰腺癌早筛到新药研发

去年底英国《自然》杂志刊文预测的2024年十大科学进展中，人工智能的进步和ChatGPT人工智能占据前两位。那么，人工智能对于科学而言，它的哪些成果将带来有益的发展？今天我们请知名科普作者张田勘来聊聊这个话题。

（1）国产“PANDA”用于胰腺癌早筛

人工智能逐渐走入人们的生活，其中在疾病诊治领域，人工智能已发挥出较强的影响力。

被称为“癌王”的胰腺癌5年生存率极低，美国癌症协会2023年最新数据显示，胰腺癌患者的5年生存率为11%-12%，中国的最新数据为7.20%。患者如果能尽早发现病情并实施手术，疗效相对更好，但是，胰腺癌往往不易查出，确诊时大多已是晚期。因此，采用人工智能技术帮助早期诊断胰腺癌和其他癌症，是科学家寄予厚望的努力方向。

（2）GPT等生成式AI将更新迭代

展望今年的人工智能发展，《自然》杂志列出了几个代表性AI模式的出现和作用，比如，GPT-5将会问世，而且可能比其前身GPT-4展示出更先进的功能。同时，GPT-4的竞争对手Gemini（另一个生成式AI工具）和其他AI工具也将推出。

GPT-5和Gemini都是大语言模型，也是生成式人工智能，可用于创建新的内容和想法，包括对话、故事、图像、视频和音乐等。因此，它们不仅能生成多种语言文字、翻译作品，还能生成艺术产品，用于科研和教学。

（3）对付抗生素耐药菌有新突破

《自然》杂志预测，今年，深度思考人工智能公司将发布人工智能工具阿尔法折叠（AlphaFold）的新版本。此前，研究人员已经用阿尔法折叠的旧版本高精度预测了蛋白质的3D形状，而新的阿尔法折叠将以原子精度模拟蛋白质、核酸和其他分子之间的相互作用，这一突破将为药物研发开辟新的途径。

人工智能在化学、生物医学、药学方面更能大展身手，最主要的原因是它能快速发现新物质、发明新材料。

（4）研究“AI会不会产生意识”很必要

有意思的是，《自然》杂志还把关于意识的辩论和发现列入了今年的科学进展，认为这不仅是对人类基于大脑和神经产生意识的研究，也表明在这个基础上可以获得关于人类心理学和哲学研究的突破。当然，关于这项研究最大的争议仍然是人工智能是否会产生意识，以及人类如何对待可能拥有意识的人工智能。

此前，邓普顿世界慈善基金会资助3000万美元对意识产生的两种主要理论进行研究和验证，一是整合信息理论，二是全局神经元工作空间理论。来自不同实验室的研究者利用功能性磁共振成像、脑磁图和脑电图，研究了256名人类参与者视觉体验的内容和持续时间的神经相关性。结果发现，在视觉皮层、腹颞叶皮层和额叶下皮层中存在反映意识内容的信息；在枕叶皮层和外侧颞叶皮层中的持续反应反映了刺激持续时间；在额叶和早期视觉区域之间存在内容特异性同步。

无论如何，在科学技术飞速发展的今天，研究人工智能是否会产生意识并得出确切结论，对于人类社会文明的未来极具意义，届时，再评估人工智能对于人类社会文明是恩惠还是负担也不迟。

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