近日，人工智能领域巨头OpenAI宣布开发出一款名为GPT-4b micro的新型语言模型，该模型能够设计出将普通细胞转化为干细胞的蛋白质，并且在效率上远超人类科学家。这一成果不仅是OpenAI首次针对生物数据开发的模型，更是其首次公开声称AI模型能够在科学领域带来意想不到的突破，为“通用人工智能”（AGI）的发展提供了重要参考。
OpenAI首席执行官山姆·阿尔特曼（Sam Altman）曾表示，他对公司构建AGI的能力充满信心，并认为超级智能工具将极大地加速科学发现和创新，超越人类自身的极限。阿尔特曼认为，AI技术有望在生物医学领域带来重大变革，尤其是在延长人类寿命和改善健康方面。
此次合作始于一年前，当时总部位于旧金山的长寿研究公司Retro Biosciences主动联系OpenAI，希望共同开展研究。值得注意的是，阿尔特曼个人曾向Retro投资1.8亿美元，这一消息最早由《麻省理工科技评论》在2023年披露。Retro的目标是将人类正常寿命延长10年，其研究重点是所谓的“山中因子”（Yamanaka factors）。这是一组蛋白质，当添加到人类皮肤细胞中时，会使细胞转变为具有分化为任何人体组织能力的年轻干细胞。这一现象被Retro以及像Altos Labs这样资金雄厚的公司视为动物再生、人体器官构建或提供替代细胞的潜在起点。
然而，细胞“重编程”的效率一直不高。在实验室中，整个过程需要数周时间，且只有不到1%的细胞能够完成“返老还童”的过程。为了突破这一瓶颈，OpenAI开发的GPT-4b micro模型应运而生。该模型通过重新设计蛋白质因子来提高其功能。据OpenAI称，研究人员根据模型的建议，将两种山中因子的效率提高了50倍以上（至少在某些初步指标上是如此）。OpenAI研究人员约翰·霍尔曼（John Hallman）表示：“在所有方面，这些蛋白质的表现都优于科学家单独生产的蛋白质。”
GPT-4b micro模型的工作方式与谷歌的AlphaFold不同。AlphaFold专注于预测蛋白质的三维结构，而山中因子是一种结构松散且无序的蛋白质，更适合OpenAI的大语言模型来处理。GPT-4b micro模型在多个物种的蛋白质序列以及蛋白质相互作用的信息上进行了训练，尽管数据量仅为OpenAI旗舰聊天机器人的一个零头，但它是一个专注于特定数据集的“小语言模型”。Retro的科学家们利用该模型，尝试引导其提出山中因子的可能重新设计方案。其提示策略类似于“少样本”方法，即用户通过提供一系列带有答案的例子，然后让模型对一个新例子做出回应。
尽管基因工程师可以在实验室中引导分子的进化，但他们通常只能测试有限的可能性。即使是典型长度的蛋白质，也可以以近乎无限的方式改变（因为它们由数百个氨基酸组成，而每种氨基酸有20种可能的变体）。然而，OpenAI的模型经常提出改变蛋白质中三分之一氨基酸的建议。Retro首席执行官乔·贝茨-拉克罗瓦（Joe Betts-Lacroix）表示：“我们将这个模型立即投入实验室，并获得了实际结果。模型的想法非常出色，在大多数情况下都优于原始的山中因子。”
哈佛大学衰老研究员瓦迪姆·格拉迪舍夫（Vadim Gladyshev）表示，需要更好的方法来制造干细胞。“对我们来说，这将极其有用。皮肤细胞很容易重编程，但其他细胞则不然。在新物种中进行重编程往往非常困难，而且通常一无所获。”格拉迪舍夫认为，OpenAI的模型为解决这一难题提供了新的思路。
GPT-4b micro是如何得出这些猜测的，目前尚不清楚——这与AI模型的常见情况一样。贝茨-拉克罗瓦说：“这就像阿尔法狗击败人类围棋冠军一样，但花了很长时间人们才明白其中的原因。我们仍在研究它的工作原理，并且我们认为我们目前的应用只是冰山一角。”
OpenAI表示，此次合作中没有金钱往来。但由于这项工作可能会使Retro受益——其最大投资者是阿尔特曼——这一消息可能会引发更多关于OpenAI首席执行官“副业”的争议。去年，《华尔街日报》曾指出，阿尔特曼在私人科技初创公司的广泛投资构成了一个“不透明的投资帝国”，并“引发了一系列潜在利益冲突”，因为其中一些公司也与OpenAI有业务往来。
在Retro的案例中，仅仅与阿尔特曼、OpenAI以及AGI竞赛的关联，就可能提升其知名度，增强其招聘员工和筹集资金的能力。贝茨-拉克罗瓦没有回答关于该公司是否正在进行融资的问题。OpenAI表示，阿尔特曼并未直接参与这项工作，公司也从未基于阿尔特曼的其他投资做出决策。
尽管GPT-4b micro目前尚未对外发布，仅作为一项定制化演示，并非正式产品，但这一成果已经引起了科学界的广泛关注。雅赫表示：“这个项目旨在表明我们对科学贡献的诚意。但这些能力是否会作为独立模型推出，还是会整合到我们的主流推理模型中，目前尚未确定。”未来，随着更多研究的开展和数据的积累，GPT-4b micro有望在生物医学领域发挥更大的作用，为人类健康和长寿带来新的希望。
