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OpenAI重大发现:GPT-4b micro改造诺奖研究,山中因子重编程效率提高50倍

科学界的”不老泉”被AI调制成”快乐水”了?

让我们聊聊这个让细胞”返老还童”的神奇故事——山中因子(OSKM),就是那组让科学家们又爱又恨的”细胞返老还童”蛋白质组合:

  • Oct4 – 细胞的”重启按钮”
  • Sox2 – 干细胞界的”身份盗用者”
  • Klf4 – “中年危机”细胞的救星
  • c-Myc – 有风险的”青春催化剂”
  • 想象一下:把这些生物界的”魔法粉末”撒到皮肤细胞上,它们就开始了一场惊心动魄的”变形记”,试图变成可以做任何事情的干细胞。不过问题是——这场”变形秀”的成功率比我在KTV唱对调的几率还低(不到1%!)。
    最新剧情是:OpenAI和Retro Bio这对”科技+生物”的跨界CP,派出了他们的王牌特工GPT-4b micro,居然把这场”细胞变形秀”的效率提高了50倍!
    这么说吧,以前细胞重编程就像是用拨号上网下载高清电影,现在直接升级到5G了!这让科学家们离制造人体器官的梦想又近了一大步。有趣的是:

  • 生物学家:花了十几年研究这些蛋白质
  • AI:来都来了,直接把效率提升50倍
  • 细胞:我不过是想做个年轻点的自己,你们搞得这么复杂?
  • 难怪有人说,AI正在成为实验室里的”神笔马良”,只不过它画的不是山水画,而是能够再造生命的蛋白质蓝图!
    OpenAI重大发现:GPT-4b micro改造诺奖研究,山中因子重编程效率提高50倍

    硅谷大佬的”神秘实验室”奇遇记

    那帮酷爱研究AI的科学怪人们最近又在搞什么大新闻?

  • OpenAI这个小机灵鬼居然偷偷和Retro Bio这家名字听起来就很复古的生物科技公司暗度陈仓了一年多!据说这场”地下恋情”是从那位身穿黑色高领毛衣的科技界新贵Sam Altman*先生掏出1.8亿美元”彩礼钱”开始的。
  • 更有意思的是,这两位硅谷大佬的反应:

  • Sam Altman(像发现新大陆的哥伦布):”同志们快来看啊!”
  • Greg Brockman(一脸无辜):”可不是我教的!”
  • 这感觉就像是两个书呆子在实验室里不小心炸了试管,然后兴奋地打电话告诉全班同学:”快来看看我们发现了什么!”
    OpenAI重大发现:GPT-4b micro改造诺奖研究,山中因子重编程效率提高50倍OpenAI重大发现:GPT-4b micro改造诺奖研究,山中因子重编程效率提高50倍

    一个”藏着掖着”的AI模型

    这本来是个激动人心的消息——但有个小小的美中不足:这个模型被它的创造者们像守财龙守着金币一样,死死捂在怀里不肯公开!
    让我们用一种游戏规则来说明为什么这很让人抓狂:

  • 想象你参加一场品鉴会
  • 主办方宣称有史上最美味的蛋糕
  • 他们用华丽的词汇形容它多好吃
  • 但是!他们就是不让你尝一口
  • 这就好比告诉一个饿汉:”这顿大餐闻起来特别香,但抱歉我们不能分享菜谱。”简直残酷得令人发指
    科学家们大概是担心:

  • 模型会被”熊孩子”用户玩坏
  • 商业价值会像冰淇淋一样融化消失
  • 自己会被迫当24/7的AI保姆
  • 但说实话,这种”只可远观不可亵玩”的态度,让整个AI圈子都变成了数字版本的匹诺曹——鼻子因渴望而越来越长!
    OpenAI重大发现:GPT-4b micro改造诺奖研究,山中因子重编程效率提高50倍

  • OpenAI的最新蛋白质魔法:GPT-4b micro来袭!*
  • 话说OpenAI最近又搞了个大新闻,推出了它们的”迷你版GPT-4o”——GPT-4b micro
    别看名字带个”micro”,这家伙可是大有来头:

  • 和大哥GPT-4o同款架构,但多了点”黑科技”
  • 用了全新的训练方法,就像给AI喂了特制营养餐
  • 专属生物学数据集,堪称AI界的蛋白质百科全书
  • 最酷的是什么?它能帮科学家们重新设计蛋白质
    想象一下:以后科学家可能只需要对AI说”给我设计个能治疗XX疾病的蛋白质”,然后……Boom!新一代神药就诞生了!
    (说不定哪天还能设计出蛋白质味的薯片呢?吃货们有福了!)
    总之,这就是AI在生物学界的又一次撩人操作,让我们期待它带来更多惊喜吧~
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    当蛋白质AI开始“说话”:一场微观世界的语言模型派对

  • 科学家们最近给蛋白质KLF4和SOX2拍了“3D写真”*——左边那位KLF4看起来像个严谨的德国工程师,右边SOX2则活像喝多了的意大利厨师。不过最令人震惊的是,这帮AI模型如今能处理长达64,000个“蛋白质单词”的聊天记录了!
  • 蛋白质界的“话痨”新技能

  • 64K Token处理能力:相当于让蛋白质AI背诵《战争与和平》的氨基酸版本
  • GPT-4b micro的“成长烦恼”:训练数据越大,模型越聪明(和人一样,但不用付学费)
  • 困惑度降低:不是指科学家的困惑,而是模型越来越不迷糊了
  • 实验室里的尴尬现实

    尽管这些AI在数字世界里挥舞着蛋白质结构预测的魔法棒,科学家们仍然面临终极哲学问题:
    “在电脑里预测蛋白质结构,就像在游戏里成为厨神——现实中的泡面会不会更好吃依旧是个谜”

  • 蛋白质AI现状总结*:
  • 数字世界称王
  • 真实世界待验证
  • 科学家期待突破
  • 实验室咖啡消耗量 ↗↗↗
  • [注:以上内容包括部分科学事实的艺术性夸大,实验室小白鼠表示情绪稳定]

    用 AI 辅助对 SOX2 和 KLF4 重新设计

    显著提升干细胞重编程效率

    AI实验室惊现”蛋白质叛逆者”:GPT-4b micro的”任性”改造秀

    传统蛋白质改装的”蜗牛速度”

    在蛋白质界的”改装车间”里,科学家们一直在和SOX2、KLF4这两个”顽固分子”较劲:

  • SOX2有着317个氨基酸的”超长豪华套餐”
  • KLF4更离谱,直接来了个513个氨基酸的”满汉全席”
  • 可能变体的数量比宇宙原子总数还多(10^1000?谁数得清啊!)
  • 过去15年科学家的改装成果堪称”微整形”:

  • 权威研究测试了几千种SOX2突变体
  • 最后发现几个还算像样的”三重突变体”
  • 辛苦折腾半天,最后改出来的变体和天然SOX2只相差5个氨基酸
  • Retro团队的”疯狂实验室”

    不甘寂寞的Retro团队决定搞点大动作:

  • 先拿人类成纤维细胞(就是皮肤的”建筑材料”)搭建实验室擂台
  • 开局就用科学家手工打造的OSKM和SOX2变体做陪练
  • 然后…他们做了一件可能是实验室史上最大胆的事——给GPT-4b micro递了个小纸条:”嘿AI哥们,帮我们整点创意SOX呗!”
  • GPT-4b micro的”反骨”表现

    结果这个AI小天才的表现直接把科学家们惊呆了:

  • 它设计的”RetroSOX”序列平均比原版SOX2改了100多个氨基酸(传统科学家:”这是在拆房子吗?!”)
  • 但最气人的是:30%以上的AI序列竟然真的比原版SOX2还好用!
  • 相比之下:
    AI改造:30%成功率
    传统方法:<10%成功率
    (科学家的内心OS:"所以我们这些年是在玩拼图吗?")
    这大概就是所谓的"AI一出手,就知有没有"吧!
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    科学界的”整容大师”给基因动了个外科手术

    这支研究团队最近干了一件了不起的事——他们把山中因子家族的”顶流明星”KLF4抓去做了个基因整容

    KLF4的”家族内斗”

  • 科学家们早就知道,KLF4可以被它那些七大姑八大姨(其他KLF家族成员)替换
  • 但问题是换上这些亲戚后,重编程效率还是跟老年手机的信号一样弱
  • 传统改造法:比中彩票还难

    此前科学家尝试用单氨基酸替换术给KLF4″微调”:

  • 试了19次
  • 只成功了1次
  • 成功率约等于在火锅里捞到最后一颗贡丸
  • AI改造法:开外挂了!

    研究者这次学了乖,直接让AI模型生成了一群超级KLF4变体(命名为RetroKLF)。结果令人大跌眼镜:

  • 14种变体表现都比人工筛选的最佳组合强
  • 命中率接近50%
  • 这个成功率堪比在自助餐厅找到还没被夹走的最后一块牛排
  • (注:相关数据参考论文图4,作者表示”这都是AI的功劳,人类只是打下手的”)
    OpenAI重大发现:GPT-4b micro改造诺奖研究,山中因子重编程效率提高50倍

    科学实验也有”神仙打架”,这次赢家是Retro组合拳!

    从来没想到科学论文也能这么戏剧性!最新的研究结果简直像是给重编程界扔了一枚快乐炸弹:

    科学界的组合拳王诞生

  • 当RetroSOX和RetroKLF这两位”运动员”组成战队时,就像是实验台上的麦克泰森,直接把其他组合KO了
  • 他们的”组合拳”效果那个显著啊,让所有围观的研究员们都忍不住扶了扶眼镜
  • 标志物们的派对提前开场

  • SSEA-4这个”暖场DJ”早早进场暖场(早期标志物显著增加)
  • 更神奇的是TRA-1-60和NANOG这俩”大明星”(晚期标志物)居然不按剧本,提前好几天就登场了
  • 野生型OSKM组合:按部就班的老学究
  • Retro组合:有加班费就拼命干的实习生
  • 图5*清晰地记录下了这场科学界的”速度与激情”,让原本可能枯燥的数据变成了一段重编程界的传奇故事!
  • OpenAI重大发现:GPT-4b micro改造诺奖研究,山中因子重编程效率提高50倍

    科研也能这么嗨:那些活蹦乱跳的细胞们

    多能性细胞的”显摆时刻”

    在第10天这个神奇的日子里,我们用碱性磷酸酶(AP)染色玩起了”大家来找茬”。结果你猜怎么着?

  • RetroSOXRetroKLF这两个变体
  • 不但表现出晚期多能性标志物
  • 还像喝了红牛一样展现出超强的AP活性
  • 科学界的热辣指标

    AP活性可不是随随便便就能有的,它是细胞多能性的最强证明!就像:

  • 拿到米其林星星的餐厅
  • 能双脚离地的小柯基
  • 会上树的母猪(虽然这不太可能)
  • 这个重要的发现已经在图6里放好了,就像一个骄傲的艺术展!
    OpenAI重大发现:GPT-4b micro改造诺奖研究,山中因子重编程效率提高50倍

    科学家们上演”细胞变形记”,50+大叔的细胞返老还童啦!

    1. 剧透警告:细胞开始”装嫩”

    科学家们像变魔术一样,用mRNA代替病毒(避免被细胞当成”病毒入侵”而报警),给一群50多岁大叔捐赠的细胞来了场”青春spa”。结果——

  • 7天后:30%的细胞突然开始”化妆”,涂上SSEA4和TRA-1-60等”干细胞名牌粉底”。
  • 12天后:细胞群彻底”放飞自我”,组团变身iPSC(诱导多能干细胞),长得和年轻干细胞一模一样!
  • 2. 细胞界的”学霸认证”

    这些”逆生长”的细胞不仅外表像干细胞,85%以上还自带”学霸基因”:

  • OCT4、NANOG、SOX2:干细胞界的”三好学生奖状”。
  • TRA-1-60:相当于细胞举着”我还是个宝宝”的牌子。
  • 3. 终极考验:细胞版”变形金刚”

    为了证明不是”花瓶”,科学家让它们表演分身术

  • 分化成三胚层(内、中、外胚层)——相当于一个人既能当厨师、程序员,还能兼职篮球运动员。
  • 传代多次仍保持”颜值在线”(核型健康),完全没有”中年发福”(基因突变)的迹象。
  • 结论

    这项研究不仅能帮细胞”返老还童”,还像科学界的爆改作坊,证明:
    不用病毒也能高效 reprogramming
    大叔的细胞照样能”逆天改命”
    未来或成抗衰老黑科技
    备注:图7的左右对比照,堪称”细胞整容前后”的经典案例。
    OpenAI重大发现:GPT-4b micro改造诺奖研究,山中因子重编程效率提高50倍

    没看错!AI竟然让蛋白质设计”开挂了”!

    科学界的超级外挂

    最近的研究简直像给科学家们装了个”加速器”!那些复杂的实验数据——高命中率、深度序列编辑、加速标记出现、AP + 菌落形成——统统举手投降了。

  • 命中率比NBA球星还准
  • 编辑深度比中国大妈跳广场舞还投入
  • 标记出现速度比考前临时抱佛脚还快
  • 菌落形成?简直是细胞界的拼多多
  • AI的魔法时刻

    这波操作堪称科学界的”哈利波特”:

  • 让干细胞变身速度:比大学生从床上爬起来去上早八课还快
  • 重编程研究加速:科研进度条直接从”龟速”切换到了”5G模式”
  • 蛋白质设计开挂:AI指导下的结果比老教授带的研究生还靠谱
  • 最精彩的部分*:这可能是全实验室唯一一个不仅不用买咖啡续命,还能自动加速的”科研助手”了!
  • 重组变体增强 DNA 损伤修复

    疯狂的DNA修复大战:RetroSOX/KLF惊艳亮相!

    让我们用比喻的方法来理解这个有趣的科学发现:

  • DNA损伤就像一场激烈的”细胞摔跤比赛”,γ-H2AX就是裁判举起的比分牌(断裂越严重,分数越高)
  • 标准OSKM队表现平平,留下了不少摔跤痕迹(中等γ-H2AX强度)
  • RetroSOX/KLF队简直就是细胞届的摔跤冠军,把DNA保护得严严实实(γ-H2AX分数低得出奇)
  • 荧光对照组就像是来打酱油的业余选手,表现差强人意
  • 这个小实验揭开了惊天大秘密
    比起老前辈山中因子,RetroSOX/KLF这对新CP简直就是DNA修复界的超级英雄二人组!它们让细胞在重编程过程中保持了超乎寻常的完整性——就像给DNA套上了防弹衣。

  • (实验结果见图8,这位安静的观众默默见证了整个修复奇迹的发生)*
  • OpenAI重大发现:GPT-4b micro改造诺奖研究,山中因子重编程效率提高50倍

    未来展望

    AI玩科学:当电脑比科学家还勤劳

    科学问题太复杂?别担心,人工智能帮你加班!OpenAI最近发现,在特定领域训练的专业AI模型,动不动就敢和诺贝尔奖得主赛跑。

    AI的科学加速器模式

  • 传统研究:科学家喝茶、写论文、掉头发 → 多年毫无进展。
  • 加上AI:科学家喝茶、AI算数据 → 几天解决难题!
  • 「只要把深度学习专家的知识和语言模型结合,原本需要几年才能搞定的问题,可能几天就被AI轻松破解。」OpenAI的研究合作负责人Boris Power得意地说。(看来AI不但抢码农工作,科学家也得小心了?)
    AI内心OS: 「你们人类慢慢琢磨,我继续算,算完顺便帮你写论文。」这就是科技的力量——高效到科学家们可以少喝几杯咖啡,多睡几个好觉了!

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