2024科研成果,有些真的让人大跌眼镜…
最近几个月,科研圈出了不少事。有些成果,说实话,我看完第一反应就是:这也能行?还有些呢,盼了好多年,终于落地,结果一看——就这?
麻省理工那个超导新闻还记得吧。年初炒得沸沸扬扬,室温超导如果真的成了,能源传输、磁悬浮,整个文明都得重写。结果呢,复现失败,论文撤稿,一地鸡毛。可你也不能说科研全在画饼,因为转头一看,其它领域简直在狂飙。
AlphaFold 3预测的蛋白质-DNA复合物结构渲染图
我特意去看了下他们的技术细节,扩散模型那一套,其实和AI生成图片的路数差不多。但用在分子结构上,精度高得离谱。不过话说回来,预测归预测,湿实验验证还是少不了的。只不过现在的节奏变成了:AI猜一个,你做实验验证一下,然后再喂回去迭代。科研效率,就这么被硬生生拉快了几十倍。
但也不全是好消息。这种模型消耗的计算资源,大得吓人。有人说跑一次AlphaFold 3消耗的电,够一个家庭用上几周。环保人士已经在吵吵了。科技向前,背后都是能源的代价,对吧。
离子阱量子计算实验室低温真空腔内部特写
但别急着高潮。我去翻了翻他们论文,实验条件苛刻到变态,整套设备摆在实验室里像个外星飞船。从实验室到数据中心,中间隔着十万八千里。而且,量子纠错虽然进步了,真正能跑的有用算法还是太少。shor算法分解个大数?那个量子比特数还没到。实用的量子化学模拟?勉强能算个氢分子。可一旦搞定了,制药、材料、金融,全行业地震。只是现在啊,还处在“看见曙光,但天黑着”的尴尬阶段。
对了,D-Wave说自己量子退火机解决了优化问题,业界普遍冷笑。那个“量子霸权”辩论,每隔几年就要来一轮。说实话,我都有点审美疲劳了。
CAR-T细胞攻击实体瘤细胞的高分辨率电子显微镜图像
基因编辑这边,CRISPR治病已经不新鲜了。但今年最震撼的是——英国医保系统,NHS,正式把Casgevy纳入报销范围!镰刀型细胞贫血症患者,先化疗清髓,再输注编辑过的干细胞,一针下去,基本上告别输血。以前想都不敢想,因为价格高到离谱,现在国家医保兜底。美国也在跟进了。只不过呢,伦理问题又吵起来了:编辑生殖细胞会不会哪天也上路?贺建奎那事才过去几年啊。科学跑太快,法律追着踉踉跄跄,一点都不优雅。
诶,说到优雅,顺便吐槽一句:现在很多论文,为了发好期刊,把数据包装得跟春节礼盒似的。科研经费养出多少泡沫,没人算过这笔账。但真的突破,往往会自己发光。上面这几个,就是例子。
不过,AI加速科研这个事,我内心是复杂的。一方面,确实快,快到让人害怕错过任何一个点。另一方面,所有模型都在猜,猜错了咋办?万一某个被AI否掉的配方其实是真命天子呢?我们会不会慢慢失去那种偶然发现的惊喜?——就像弗莱明发现青霉素,纯粹是培养皿没盖好。以后的实验室,估计连灰尘都不允许有了。
最后说个轻松的。上个月我参加一个研讨会,有个教授展示了个AI工具,把小鼠脑信号实时解码成视频。虽然糊得像打了马赛克,但轮廓和动作跟它看到的几乎一致。现场哗然。这意味着读心术,理论上不是梦了。隐私?呵呵,在技术面前,隐私就是张窗户纸。只不过戳破之前,人类社会还能假装一下。
科研这玩意儿,真是让人又爱又怕。爱它的不确定性与创造力,怕它变成脱缰的野马。但无论如何,我们都在车上,颠簸着开往未知。只是希望司机——不管是科学家、企业还是政府——手里握着的方向盘,还能控制住方向。
麻省理工那个超导新闻还记得吧。年初炒得沸沸扬扬,室温超导如果真的成了,能源传输、磁悬浮,整个文明都得重写。结果呢,复现失败,论文撤稿,一地鸡毛。可你也不能说科研全在画饼,因为转头一看,其它领域简直在狂飙。
AI把蛋白质结构预测搞定了?不,它现在胃口更大
去年AlphaFold 2刚出来,我就跟朋友说,诺奖稳了。今年AlphaFold 3一出,好家伙,直接不装啦——蛋白质、DNA、RNA、小分子配体,凡是生命分子,它全给你预测。那种跨界打劫的感觉,让好多结构生物学家又喜又怕。喜的是以前一个蛋白就得花几年,现在几秒钟出结果;怕的是饭碗可能真的要重新定义了。
AlphaFold 3预测的蛋白质-DNA复合物结构渲染图
我特意去看了下他们的技术细节,扩散模型那一套,其实和AI生成图片的路数差不多。但用在分子结构上,精度高得离谱。不过话说回来,预测归预测,湿实验验证还是少不了的。只不过现在的节奏变成了:AI猜一个,你做实验验证一下,然后再喂回去迭代。科研效率,就这么被硬生生拉快了几十倍。
但也不全是好消息。这种模型消耗的计算资源,大得吓人。有人说跑一次AlphaFold 3消耗的电,够一个家庭用上几周。环保人士已经在吵吵了。科技向前,背后都是能源的代价,对吧。
量子计算:从“能做什么”到“做了什么”
量子比特的纠错,一直是个大坑。以前每加一个物理量子比特,错误率就上去了,让人绝望。IBM去年发了篇Nature,用上百个物理比特编成一个逻辑比特,错误率反而降下来了。当时好多人都觉得是拐点。今年更狠——Quantinuum和微软联手,用离子阱体系演示了逻辑比特的错误率比物理比特还低几个数量级,那是真·低于阈值!意味着理论上只要堆比特,就能造出能用的通用量子计算机了。
离子阱量子计算实验室低温真空腔内部特写
但别急着高潮。我去翻了翻他们论文,实验条件苛刻到变态,整套设备摆在实验室里像个外星飞船。从实验室到数据中心,中间隔着十万八千里。而且,量子纠错虽然进步了,真正能跑的有用算法还是太少。shor算法分解个大数?那个量子比特数还没到。实用的量子化学模拟?勉强能算个氢分子。可一旦搞定了,制药、材料、金融,全行业地震。只是现在啊,还处在“看见曙光,但天黑着”的尴尬阶段。
对了,D-Wave说自己量子退火机解决了优化问题,业界普遍冷笑。那个“量子霸权”辩论,每隔几年就要来一轮。说实话,我都有点审美疲劳了。
医学上的两道光:CAR-T实体瘤破壁,基因编辑进医保?
血液瘤的CAR-T疗法,都熟了吧。120万一针,不是开玩笑的。但那是血液瘤,实体瘤一直啃不下来——肿瘤微环境会把改造的T细胞累死,或者直接关掉。今年有好消息!宾大和诺华的团队搞了个新设计,给CAR-T细胞装了个“开关”,碰到实体瘤的抑制信号时,能自己分泌白介素-18,强行激活。一期临床数据出来,胰腺癌、胶质母细胞瘤这些绝症,有病人肿瘤缩小超过70%!有个医生朋友说,看到片子那一刻,手都抖了。这种情绪,隔着屏幕我都能感觉到。
CAR-T细胞攻击实体瘤细胞的高分辨率电子显微镜图像
基因编辑这边,CRISPR治病已经不新鲜了。但今年最震撼的是——英国医保系统,NHS,正式把Casgevy纳入报销范围!镰刀型细胞贫血症患者,先化疗清髓,再输注编辑过的干细胞,一针下去,基本上告别输血。以前想都不敢想,因为价格高到离谱,现在国家医保兜底。美国也在跟进了。只不过呢,伦理问题又吵起来了:编辑生殖细胞会不会哪天也上路?贺建奎那事才过去几年啊。科学跑太快,法律追着踉踉跄跄,一点都不优雅。
诶,说到优雅,顺便吐槽一句:现在很多论文,为了发好期刊,把数据包装得跟春节礼盒似的。科研经费养出多少泡沫,没人算过这笔账。但真的突破,往往会自己发光。上面这几个,就是例子。
那些“微小的”成果,可能才是未来的暴风雨
大新闻吸眼球,但有些不起眼的研究,后劲更大。比如钙钛矿太阳能电池的稳定性,今年日本团队用了一种自组装单分子层,把降解速度降了90%,户外实测一年效率只掉2%。这意味着什么?光伏板可能变成柔性、透明、便宜到能贴在窗户上。还有,MIT用AI加速材料发现,一天筛了百万种配方,找到一种不含钴的电池正极,成本骤降。钴这东西,挖它的惨状,不用多说了吧。不过,AI加速科研这个事,我内心是复杂的。一方面,确实快,快到让人害怕错过任何一个点。另一方面,所有模型都在猜,猜错了咋办?万一某个被AI否掉的配方其实是真命天子呢?我们会不会慢慢失去那种偶然发现的惊喜?——就像弗莱明发现青霉素,纯粹是培养皿没盖好。以后的实验室,估计连灰尘都不允许有了。
最后说个轻松的。上个月我参加一个研讨会,有个教授展示了个AI工具,把小鼠脑信号实时解码成视频。虽然糊得像打了马赛克,但轮廓和动作跟它看到的几乎一致。现场哗然。这意味着读心术,理论上不是梦了。隐私?呵呵,在技术面前,隐私就是张窗户纸。只不过戳破之前,人类社会还能假装一下。
科研这玩意儿,真是让人又爱又怕。爱它的不确定性与创造力,怕它变成脱缰的野马。但无论如何,我们都在车上,颠簸着开往未知。只是希望司机——不管是科学家、企业还是政府——手里握着的方向盘,还能控制住方向。