“在吗DNA,出来聊聊?”:加州大学伯克利分校发布GPN-Star模型,直接对话非编码基因组
数十年来,遗传学家对待人类基因组中约98%区域的态度,就像我们面对软件更新时的“用户服务协议”一样:看都不看直接划走,权当它是占空间的废话。这片被称为“垃圾DNA”的非编码荒漠一直困扰着科学界,因为没人能读懂它的加密语法。然而在2026年9月9日,加州大学伯克利分校团队在《自然》(Nature)杂志上正式发布了GPN-Star——一个宛如给人类DNA安装了即时通讯聊天界面的前沿AI模型。
在通讯作者宋云(Yun Song)教授的带领下,伯克利团队并没有采用那种动辄烧光小半座城市电网的暴力穷举超算,而是将GPN-Star训练成了一位通晓生物进化史的“语法学者”。它不靠生硬猜测DNA如何拼写蛋白质,而是直接领悟了调控基因何时、何地开启表达的底层语序与标点符号。
🧬 如何与30亿个碱基对愉快“网聊”
GPN-Star将亿万年的物种演化史当作了终极训练提示词:
- 演化语法库:通过比对数百个物种的DNA序列,模型精确推导出了哪些遗传密码受到自然选择的严格保护,而哪些只是无关痛痒的生理错别字。
- 激活“垃圾”荒漠:人类基因组98%以上不直接编码蛋白质,而是构成了超大规模的生物逻辑电路。GPN-Star能够像电路测试笔一样准确找出控制疾病易感性的核心开关。
- 极致算力效率:与动辄数百亿参数的臃肿大模型相比,GPN-Star仅需极少的计算时间和常规硬件,预测精度却大幅超越现有竞争者。
这项突破的临床应用前景令人振奋。通过解码调控DNA中的细微单碱基突变,GPN-Star能从此前临床测序中犹如杂音的茫茫数据里,精准揪出与心脏病、罕见神经系统疾病以及特定肿瘤相关的致病变异。
事实证明,大自然在人类代码那98%的空白处根本没有胡言乱语。她只是用了一种极度高深的古老方言,直到今天人类生化学家终于造出了一款靠谱的AI翻译官。
📱 下一步:拉个线粒体群聊?
GPN-Star证明了演化序列建模能以手术刀般的精度预测功能性突变,合成生物学家已经在畅想下一步:从零开始编写定制基因开关。只是别忘了,发完消息千万别把你的基因组给“已读不回”了。
猜你喜欢
意外敲开不老泉:全球首款AI全流程设计新药,竟然让人体生物年龄倒流6岁!
科学家原本只是让生成式AI针对致命肺纤维化设计一款分子。没想到在分析临床试验患者的血液样本时,六种顶尖生物时钟同时报警:这颗AI药丸竟然把患者的生物学年龄倒拨了3到6年!
从零烘焙全新生命:诺奖得主戴维·贝克砸9500万美元搞AI生物“外星面包房”!
何必局限于大自然花了40亿年随手拼凑的蛋白质?诺奖得主戴维·贝克联合艾伦研究所启动近9500万美元的AI BioDesign计划,用生成式AI直接设计自然界从未存在过的合成蛋白质与生命密码。
揪出偷懒的AI:斯托瓦斯研究所打造基因组学单碱基级“测谎仪”PISA
发表于《自然·通讯》的最新研究推出了PISA算法,能够以单碱基精度透视深度学习模型对DNA的理解过程,彻底剥离实验噪音与真实生物学信号。