本文作者：董董
版式設(shè)計(jì)：木木
是誰(shuí)，以第一完成單位的身份在《自然》雜志發(fā)表了論文？
百度！
是誰(shuí)，發(fā)就發(fā)吧，還是以“加速預(yù)覽”（Accelerated Article Preview）形式最快發(fā)表？
還是百度！
5月3日，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》正刊發(fā)表了百度在生物計(jì)算領(lǐng)域的重磅突破性成果——《Algorithm for Optimized mRNA Design Improves Stability and Immunogenicity》，提出了mRNA序列優(yōu)化算法LinearDesign。
可以說(shuō)，這篇論文的發(fā)布，證明了中國(guó)科技企業(yè)成果在全球科研領(lǐng)域獲得了極大認(rèn)可。
先給大家做個(gè)科普，1869年創(chuàng)刊的《自然》是世界上最早的國(guó)際性科技期刊。作為世界上最負(fù)盛名和最權(quán)威的綜合性自然科學(xué)期刊之一，它刊載的內(nèi)容經(jīng)常被世界各地新聞媒體作為最新科學(xué)信息的最可靠來(lái)源而被廣泛傳播。
其上刊載過(guò)眾多科學(xué)巨擘們的重大研究結(jié)果，像倫琴發(fā)現(xiàn)X射線、愛(ài)因斯坦的相對(duì)論、Raymond Dart提出的人類(lèi)非洲起源說(shuō)、沃森和克里克提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)設(shè)想等等。
都知道百度厲害，但是沒(méi)想到百度這么厲害！
問(wèn)題來(lái)了，這到底是個(gè)什么成果，用得著《自然》開(kāi)放“快速通道”，就為了第一時(shí)間@全球最頂流的科技朋友圈？
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AI和生物跨學(xué)科創(chuàng)新
用11分鐘跨越138億年
大家都知道，科研這件事，能專(zhuān)精一個(gè)方面已經(jīng)很了不起了。
偏偏百度藝高人膽大、不走尋常路，想要把AI技術(shù)和生物領(lǐng)域疫苗研發(fā)搞到一起。
最后，還真把這兩個(gè)八竿子打不著的領(lǐng)域給打通了，實(shí)現(xiàn)了真正的跨學(xué)科創(chuàng)新。
集兩家所長(zhǎng)、長(zhǎng)得更好看更厲害的“混血兒”——LinearDesign算法，就這樣誕生了！它主要的作用，就是用自然語(yǔ)言處理中網(wǎng)格解析（Lattice Parsing）技術(shù)，對(duì)mRNA疫苗序列進(jìn)行優(yōu)化，來(lái)提升疫苗穩(wěn)定性和有效性。
這么聽(tīng)聽(tīng)，貌似也沒(méi)多厲害??？
來(lái)來(lái)來(lái)，新冠病毒Spike蛋白聽(tīng)說(shuō)過(guò)吧？
設(shè)計(jì)出穩(wěn)定、成藥性更好的mRNA序列，從而研制出遏制COVID-19的疫苗和藥物，之前一直是mRNA療法研究領(lǐng)域的難點(diǎn)之一。
要是用以前的老辦法來(lái)尋找一條穩(wěn)定序列，你猜猜需要多少時(shí)間？
——假如由一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)每秒計(jì)算一個(gè)序列，那么從宇宙誕生到現(xiàn)在的138億年，連潛在mRNA序列的億萬(wàn)分之一都無(wú)法計(jì)算完畢！
而百度搞出來(lái)的LinearDesign算法呢？——11分鐘！11分鐘之內(nèi)，就能找到最穩(wěn)定的候選。
用11分鐘跨越138億年！
做夢(mèng)都?jí)舨坏降默F(xiàn)實(shí)，百度，居然實(shí)現(xiàn)了！
目前，這一算法的有效性已經(jīng)在新冠mRNA疫苗和帶狀皰疹mRNA疫苗兩種疫苗中得到驗(yàn)證。
百度與論文合作單位斯微生物開(kāi)展了生物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，頭對(duì)頭比較不同mRNA序列對(duì)疫苗有效性的影響。相比傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的、進(jìn)入臨床的新冠mRNA疫苗序列，LinearDesign設(shè)計(jì)的序列穩(wěn)定性（mRNA分子半衰期）最多提升5倍以上，蛋白質(zhì)表達(dá)水平（48小時(shí)）最多提升3倍，抗體反應(yīng)最多提升128倍。相比傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的帶狀皰疹mRNA疫苗序列，LinearDesign設(shè)計(jì)的序列穩(wěn)定性（mRNA分子半衰期）最多提升6倍以上，蛋白質(zhì)表達(dá)水平（48小時(shí)）最多提升5.3倍，抗體反應(yīng)最多提升8倍。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證明，LinearDesign算法設(shè)計(jì)序列能夠顯著提升疫苗有效性和保護(hù)力，將有助于生物醫(yī)藥公司快速研發(fā)更有效的mRNA疫苗，縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本。
換句話說(shuō)，在LinearDesign算法的幫助下，當(dāng)面對(duì)病毒的攻擊時(shí)，我們就能更快速地生產(chǎn)出更有效的“武器”，在“戰(zhàn)場(chǎng)”上占據(jù)更多的優(yōu)勢(shì)。
而當(dāng)我們獲勝時(shí)，“戰(zhàn)利品”則是無(wú)數(shù)人的健康和生命。
可見(jiàn)，《自然》為什么會(huì)為百度開(kāi)“快速通道”？其目的就在于想將這樣的技術(shù)及時(shí)傳遞出去，讓更多相關(guān)領(lǐng)域的相關(guān)工作人員和企業(yè)得到啟發(fā)。
已經(jīng)有小伙伴第一時(shí)間get到了！美國(guó)知名心臟病學(xué)家和基因組學(xué)家埃里克·托普（Eric J. Topol），第一時(shí)間在推特上分享了百度LinearDesign算法。
或許，未來(lái)，在LinearDesign算法的幫助下，會(huì)有更多人力、物力，投入到相關(guān)的疫苗研發(fā)中去，那也將會(huì)有更多人的，從中獲益。
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搶先布局生物計(jì)算領(lǐng)域
AI開(kāi)道持續(xù)發(fā)力科學(xué)抗疫
論文可以走快速通道，但科研始終是一場(chǎng)長(zhǎng)跑比賽。
早在2018年，百度就已經(jīng)展開(kāi)了在生物計(jì)算領(lǐng)域的探索。
2019年7月，百度首次提出了可大大加快RNA結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)速度的LinearFold算法。
2020年5月，百度研究院重磅推出全球首個(gè)mRNA疫苗基因序列設(shè)計(jì)算法LinearDesign，并繼續(xù)向全球疫苗研發(fā)機(jī)構(gòu)及研究中心免費(fèi)開(kāi)放。
是的，論文是昨天發(fā)的，成果是三年前就已經(jīng)有了的。
從無(wú)到有，短短幾年的時(shí)間，看似驚人的成績(jī)背后，歸根結(jié)底，還是百度這棵大樹(shù)足夠根深，才能在時(shí)機(jī)成熟的時(shí)候，開(kāi)花、結(jié)果。
正如之前所說(shuō)的那樣，百度正在做的，是AI技術(shù)與生物領(lǐng)域疫苗研發(fā)相結(jié)合、計(jì)算機(jī)科學(xué)
與生物學(xué)跨學(xué)科的創(chuàng)新。
百度作為國(guó)內(nèi)、乃至國(guó)際AI技術(shù)的排頭兵，其技術(shù)實(shí)力可以說(shuō)毋庸置疑。
《AI創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展賦能數(shù)字經(jīng)濟(jì)新時(shí)代——中國(guó)人工智能專(zhuān)利技術(shù)分析報(bào)告（2022）》顯示，百度AI專(zhuān)利申請(qǐng)量1.68萬(wàn)件，連續(xù)五年保持中國(guó)第一。
以 2013 年建立美國(guó)研究院為起點(diǎn)，百度投身AI事業(yè)已經(jīng)整整十年了。多年投入后，百度仍在努力把 AI技術(shù)儲(chǔ)備轉(zhuǎn)化成足以撐起第二、第三增長(zhǎng)曲線的新業(yè)務(wù)。
而百度在生物計(jì)算領(lǐng)域的思路，其基礎(chǔ)，就是依托其AI核心能力。
與此同時(shí)，百度還與生物學(xué)領(lǐng)域里有強(qiáng)大實(shí)力的小伙伴們，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手。
2020年4月，百度與中國(guó)疾病預(yù)防控制中心病毒病預(yù)防控制所簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方將聯(lián)合設(shè)立“中國(guó)CDC應(yīng)急技術(shù)中心-百度基因測(cè)序工作站”。
2020年8月，百度與行業(yè)領(lǐng)先的mRNA藥物公司斯微生物達(dá)成科研合作。
2021年，百度與全球領(lǐng)先的生物制藥公司賽諾菲達(dá)成合作，將LinearDesign算法整合到賽諾菲的產(chǎn)品設(shè)計(jì)管線，用于mRNA疫苗和藥物開(kāi)發(fā)。
截止到目前，全球已經(jīng)有超過(guò)30家醫(yī)藥企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)使用LinearDesign算法平臺(tái)。
在今年的百度 Create 大會(huì)暨百度AI開(kāi)發(fā)者大會(huì)上，李彥宏表示：“百度的機(jī)會(huì)是把技術(shù)變成人人需要的產(chǎn)品，這一步最難，但也最能產(chǎn)生影響力。”
百度從來(lái)不紙上談兵，技術(shù)，最終轉(zhuǎn)換成為了生產(chǎn)力。
2020年，百度憑借LinearFold和LinearDesign算法在新冠抗疫中的杰出貢獻(xiàn)，榮獲國(guó)際頂尖人工智能峰會(huì)The AI Summit舉辦的 AIconics獎(jiǎng)項(xiàng)的首屆“AI For Good（人工智能向善）”獎(jiǎng)。
該獎(jiǎng)項(xiàng)，旨在表彰將AI作為變革積極力量的企業(yè)、有助于創(chuàng)造“可持續(xù)發(fā)展世界”的研究和技術(shù)、或是將AI價(jià)值視為核心的先鋒者。
自從2017年把 AI 提升為公司戰(zhàn)略之后，百度將之貫徹至今。
百度是如今少有的同時(shí)具備人工智能四層能力的公司，與此對(duì)應(yīng)的是AI的三駕馬車(chē)：數(shù)據(jù)、算力和算法，也在快速向前。
李彥宏曾表示：“技術(shù)的發(fā)展，沒(méi)有導(dǎo)航地圖，只有指南針?！?/p>
2011年，百度開(kāi)始自研昆侖 AI 芯片，2018年發(fā)布。
2016年，百度推出飛槳，2021年成為中國(guó)開(kāi)發(fā)者使用最多的深度學(xué)習(xí)框架，全球排名第三。
2019年，百度發(fā)布文心大模型。最近倍受關(guān)注的文心一言（ERNIE Bot），作為百度自主研發(fā)的知識(shí)增強(qiáng)大語(yǔ)言模型，正是文心大模型家族一員。
2022年，百度又發(fā)布了“知一跨模態(tài)大模型”。
可以說(shuō)，百度，正一直踐行著“AI For Good（人工智能向善）”的主旨。
1980年5月，憑借疫苗這個(gè)神奇的武器，我們終于戰(zhàn)勝了天花，它也是人類(lèi)干預(yù)根除的第一種疾病。
炭疽、霍亂、鼠疫、小兒麻痹癥、麻疹、破傷風(fēng)……憑借著科技和醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，很多曾經(jīng)讓人類(lèi)束手無(wú)策的疾病，都已經(jīng)找到了相對(duì)應(yīng)的解決方法。
但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠！
我們當(dāng)下面臨的，依然是數(shù)量龐大、多樣復(fù)雜的疾病，而它們中，還有很多尚未找到有效的治療方法。
百度集團(tuán)副總裁吳甜曾表示：“新興的mRNA技術(shù)迅速推進(jìn)了新冠肺炎等傳染疾病的疫苗和藥物研發(fā)進(jìn)程，將mRNA與生物計(jì)算的結(jié)合使得這一進(jìn)程更加快速、高效，并可能為未來(lái)的藥物研發(fā)提供了一種全新的思路?！?/p>
2020年12月，在WAVE SUMMIT+2020深度學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)者峰會(huì)上，百度正式對(duì)外發(fā)布了基于飛槳的生物計(jì)算平臺(tái)-螺旋槳PaddleHelix。螺旋槳PaddleHelix面向新藥研發(fā)、疫苗設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)醫(yī)療等場(chǎng)景，為生物醫(yī)藥領(lǐng)域的研究者和從業(yè)人員提供全面的AI+生物計(jì)算的算法工具和技術(shù)方案。
可以預(yù)見(jiàn)的是，LinearDesign，只是一個(gè)開(kāi)始。
科技的進(jìn)步，帶動(dòng)人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步。
百度十年前開(kāi)始投入的一些方向是“后天”才會(huì)發(fā)生的事，它們來(lái)得更晚，影響力也會(huì)更大。正如LinearDesign的誕生，給了我們新的期望——當(dāng)我們不得不面臨來(lái)自疾病的新挑戰(zhàn)時(shí)，能搶贏這場(chǎng)賽跑。
正如愛(ài)因斯坦所說(shuō)的那樣——我從不想未來(lái)，它來(lái)得太快。
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