生命科学ai的scaling 刚刚开始:
8月11日,UCLA/CNSI报道了UCLA生物工程教授Jason Zhang的重大突破:利用生成式AI从零设计自然界从未出现过的蛋白质序列,专门瞄准传统“不可成药”的无序蛋白(IDPs/IDRs)。
报道中称团队一次实验可测试约2万个AI生成的候选蛋白,用全新折叠的binder“强制”无序蛋白进入有序状态,从而打开治疗窗口。
这次突破意义重大:人类蛋白质组约30%–50%含有无序区域,传统药物几乎只覆盖有稳定口袋的结构化蛋白,仅覆盖人类蛋白质组的一小部分。
攻克无序靶点相当于打开另一半可成药空间,能阻断疼痛信号、溶解淀粉样纤维、干扰癌症通路,既可作为治疗候选,也可作为诊断与研究工具。
这标志着药物发现从“结构化少数”迈向“动态多数”的范式转变,有望为阿尔茨海默、帕金森、多种癌症等长期缺乏有效疗法的疾病带来新希望。
这是一次将药物发现从“结构化少数”扩展到“动态多数”的范式转变,显著拓宽了药物发现的疆域。
而生成式AI正是这样的转变的底层驱动。
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北京大学生命科学学院教授潘文石研究大熊猫很出名,饶毅当北大生命科学学院院长的时候没把他赶去四川大学?因为饶毅说了,“在北京研究野生动物,就是一种生活方式,而不是真热爱动物科学的表现。”潘教授建的北京大学大熊猫和野生动物保护研究中心还在,饶毅应该先设法把它搞掉,再来搞掉中科院动物所。
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今天研究了生命科学,医学,长生不老,deSeci+ai,又是收获满满的一天。
2025年圣地亚哥地区高校教师年收入中位数:生命科学$166,850,计算机科学$166,550,物理$152,190,社会学$141,950,经济学$140,700,化学$138,300,数学$135,860,历史$135,420,传播学$134,110,英语$132,500,教育学$129,100,心理学$126,690,工程学$126,680,商学$126,140,文化研究$118,970,健康职业$107,650,外语$106,050,政治科学$105,090,地球科学$105,080,人类学$104,160,哲学$103,140,艺术$101,010。其他教师年收入中位数:中学$102,810,初中$78,460,小学$97,000,幼儿园$71,690,学前$44,940
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比谁都懂科学的饶毅说,数学如果要造假,成本很低,但是由于中国数学家个个品德高尚,守住了不造假底线,所以中国数学远优于中国生命科学。我不知道数学研究除了饶毅最最崇拜的田刚被指控过的剽窃,还能怎么造假?伪造定理还是证明过程?生命科学研究的造假成本才叫低,所以“图片误用”泛滥。
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荣耀神的生命:纪念冯秉诚牧师
/赵晓
“那美好的仗我已经打过了,当跑的路我已经跑尽了,所信的道我已经守住了。”
——提后4:7
昨日得知冯秉诚牧师安息主怀,我心中十分沉重。2008年,我曾在旧金山与冯牧师相聚,他温和谦逊的音容笑貌,仿佛仍在眼前。
消息传开后,许多曾听过他讲道、读过《游子吟》的人纷纷表达怀念。有人因他的论证重新思考信仰,有人因他的见证归向基督。如今,讲道者的声音止息了,但他所传扬的福音仍在,因为传道人会过去,主的话却永远长存。
一、从认识受造界,到敬拜创造主
冯秉诚牧师曾就读于北京大学生物系、中国科学院,并于1987年获得美国密歇根州立大学生物学博士学位,长期从事生命科学研究。他不是先学神学再谈科学,而是在完整的现代科学训练中,最终归向基督。
科学能够帮助人认识受造界,却不能取代创造主。宇宙的秩序、生命的奥秘、人的理性与道德意识,都不断促使人追问世界与生命的意义。但人真正的问题,不只是知识有限,更是心灵远离上帝。
冯牧师的一生提醒我们:科学能够研究世界,却不能救赎灵魂;理性能够分析证据,却不能赦免人的罪。人最终需要的,不只是一套解释世界的理论,而是救主耶稣基督。
二、《游子吟》:写给漂泊者的福音呼唤
冯牧师最广为人知的著作,是《游子吟——永恒在召唤》。
“游子”不仅是远离故乡的人,更是所有离开上帝、在人生中寻找归宿的人。人可以在学业、事业和财富上不断进步,却仍不知道自己从哪里来、为何而活、将往哪里去。
《游子吟》之所以影响深远,不只是因为它回应了科学与信仰的疑问,更因为它触及人内心深处的漂泊。冯牧师指出,基督信仰建立在上帝真实的启示、基督道成肉身、十字架代赎和复活的历史事实上。
福音不是帮助人稍微改善自己,而是呼召罪人与上帝和好,在基督里成为新造的人。
2002年,我在北美思考人生时,《游子吟》正是促使我“回家”的重要著作。一本书本身不能使人重生,但神常借着忠心的文字拆毁偏见,引人来到福音面前。冯牧师的文字,正是这样被主使用的器皿。
三、《圣经的权威》:从相信上帝,到顺服圣经
在我看来,比《游子吟》更能代表冯牧师成熟神学思想的,是《圣经的权威》。
《游子吟》回答“为什么可以相信上帝”;《圣经的权威》则回答“为什么可以相信圣经”。书中论述圣经的启示、默示、无误与权威,并回应现代自然主义、高等批判和后现代相对主义的挑战。
冯牧师强调,基督徒信仰最终不是建立在人的理性、教会传统、个人经验或某位传道人的见证上,而是建立在上帝永不改变的话语上。
《游子吟》帮助我认识上帝,《圣经的权威》则帮助我更加确信神的话。这两部著作共同构成了一条完整的护教道路:前者引人进入信仰,后者帮助人在真道上站立得稳;前者使人走近福音,后者使人扎根圣经。
四、他不仅留下文字,更留下生命
纪念冯牧师,不能只记得他的著作,也要记得他的生命。
首先,他放下了世人羡慕的科研道路,回应神的呼召。他曾坦率承认,自己一度希望先在科学研究上取得更大成就,再出来全职事奉,因为害怕别人误解他是在科研道路受挫后才去传道。
后来他认识到,这样的想法表面上是荣耀神,实际上却掺杂着荣耀自己的动机。于是,他放下自己的规划,顺服神的带领。1997年,他正式开始全职传道,后来接受神学装备并被按立为牧师。
这段经历令人动容,因为他不仅讲谦卑,也亲自经历谦卑;不仅劝人顺服神,也首先让自己顺服神。
其次,他让科学成为福音的桥梁,而不是福音的替代品。他常常从科学谈起,却从不停留在科学。他知道,自然可以显明上帝的大能,却不能拯救人的灵魂;科学可以研究世界如何运行,却不能回答人为何存在。
因此,《游子吟》的中心不是科学,而是十字架;不是证明人多么聪明,而是引导人认识基督。
第三,他以温柔谦卑的生命见证真理。许多人对他的共同印象是温和、理性、谦逊、平易近人。他不是靠激烈争辩赢得人,而是以温柔坚定的见证,把人带到基督面前。
最重要的是,他一生真正高举的不是自己,而是耶稣基督。他最大的成就,不是成为著名作者或护教学者,而是借着文字和生命,把许多人带到圣经、十字架和基督面前。
五、荣耀神,而不是荣耀自己
纪念一位传道人,最大的危险,是把人的成就放在福音之前。
冯秉诚牧师最值得纪念的,不只是他的聪明,也不只是《游子吟》的影响,而是上帝使用这位蒙恩的罪人,把许多漂泊者带到基督面前。
荣耀神,不等于一生没有软弱,也不等于每项事工都轰轰烈烈。荣耀神,是承认恩赐、机会和果效都从神而来;是在真理上忠心,在服事中谦卑,在有限的年日里完成主所托付的工作。
真正忠心的传道人,不是建立自己的名声,而是把人指向耶稣基督。
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山姆·奥特曼对长寿科学的押注,越来越像 OpenAI 之外的第二条主线。
他向 Retro Biosciences 投入 1.8 亿美元,支持这家公司研究细胞重编程、血浆相关疗法和自噬等抗衰老方向。Retro 的目标,是把人类健康寿命延长 10 年。
更关键的是,OpenAI 给 Retro 做了一个专用模型:GPT-4b micro。
它被用来重新设计山中因子相关蛋白,提高成年细胞向干细胞样状态重编程的效率。
OpenAI 官方称,早期结果显示,AI 设计蛋白能让重编程标志物表达提升超过 50 倍。
这件事真正震撼的地方在于:
AI 不只是在回答医学问题,它开始参与生命科学的设计环节。
蛋白怎么改?细胞怎么年轻化?实验方向怎么筛?
这些过去依赖人类科学家长期试错的过程,开始被模型加速。
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从半导体微缩到精准医疗:拆解 Twist Bioscience 的技术护城河与产业突围
在合成生物学与生命科学工具赛道中,Twist Bioscience(NASDAQ: TWST) 常被称为“生物界的台积电”。通过将传统的 DNA 化学合成搬上半导体硅芯片,Twist 实现了单碱基合成成本 1~2 个数量级(90%~99%)的断崖式削减。
这种颠覆性的制造范式究竟构建了多宽的护城河?为什么在面对 IDT、金斯瑞(GenScript)等传统巨头以及新一代无细胞/酶法合成玩家时,市场呈现出分庭抗礼而非完全替代的格局?
1. 认知基石:DNA、基因与合成生物学的“物理约束”
要理解合成生物学的商业逻辑,首先需要理清底层的生物学与物理常识:
基因是 DNA 的一部分: 基因是具有遗传效应的特定 DNA 片段。在人类基因组约 30 亿个碱基对中,直接编码蛋白质的功能基因区仅占 1%~2%,其余 98% 为调控元件、内含子等非编码序列。
传统合成的物理天花板: 传统的 96 孔板或柱式固相合成采用微升($\mu\text{L}$)级反应槽。由于物理体积大,反应必须注入过量的亚磷酰胺单体与脱水乙腈等昂贵试剂。
惊人的材料浪费: 传统工艺中超过 99% 的昂贵试剂最终作为废液被冲洗掉,导致试剂成本直接占到成品售价的 20% ~ 50%(约 $\$0.10 \sim \$0.20$ / bp)。这一化学物理极限,长期将高通量基因应用的商业化门槛死死封锁。
2. 硅芯片微缩:降维打击的成本革命
Twist 的底层创新并非发明了新化学,而是完成了一场将半导体微纳制造、微流控与分子生物学高度融合的跨学科工程重构。
Twist 将反应体积微缩至皮升($\text{pL}$)级别,在单张标准尺寸的硅芯片上集成了 超 100 万个独立反应位点。单碱基成本直接被打到了 $\$0.007$ 甚至更低。
削减 1-2 个数量级为何是“质变”而非“量变”?
成本下降 90%~99% 不是常规利润率的优化,而是跨越了商业可行性的生死临界点:
液体活检与肿瘤微小残留病灶(MRD): 动辄数万至数十万条探针的杂交捕获 Panel,成本从数万美元压缩至几百美元以内,直接激活了肿瘤早筛与术后监测的百亿级临床市场。
抗体与蛋白工程的“暴力穷举”: 药企不再受限于几十个突变体的试错,可直接订购包含百万种序列变异的合成抗体库,进行饱和突变扫描(DMS)。
全基因组 CRISPR 筛选: 数万条 gRNA 引物池的合成成本降至科研实验室日常经费可承受区间。
DNA 数据冷存储: 成为人类将二进制数据编码写入 DNA 介质的早期工业敲门砖。
3. 技术护城河深度与物理边界
Twist 的技术护城河极深,但由于其特殊的物理特性,这道护城河也存在明确的边界。
核心壁垒(跨学科工程与下游粘性)
表面化学与微纳制造: 芯片表面必须实现极高精度的亲水/疏水微图案化,抵御强酸强碱与有机溶剂的反复冲蚀,防止皮升级液滴交叉污染。
微量拼接与生化纠错算法: 芯片单点产物仅为飞摩尔($\text{fmol}$)级别(肉眼不可见)。如何将这些超微量短链寡核苷酸高效洗脱、并高保真地酶促拼接为 1~5 kb 的长链基因,涉及高度专有的酶学配方与软件调度。
临床注册锁定(IVD 转换成本): 肿瘤诊断公司的探针库一旦通过 FDA/NMPA 的临床验证与注册,更换上游探针耗材需重新进行昂贵的临床试验,迁移成本极高。
固有局限与边界
物理得量(Yield)极低: 产物必须经过 PCR 扩增,无法直接交付微克至毫克级别的未扩增纯引物。
“拼单发车”的交付节奏: 芯片开机成本高,需要汇聚全网订单集中“烧录”,在单条/极小批量的应急订单(24~48 小时隔日达)上,灵活性逊于柱式合成。
长链与复杂序列受限: 化学合成单链极限在 300~500 nt,长基因依赖算法拼接。面对极端高 GC、发夹结构或长重复序列时,拼接成功率面临挑战。
结语:从“试剂作坊”到“半导体生物学”
Twist 的本质,是用半导体制造范式颠覆了传统湿实验的耗材与试剂经济学。它并没有消灭传统引物合成或 CRO 巨头,而是通过断崖式的成本削减,在超高通量探针库、全外显子富集、高位点 MRD 液体活检等领域开辟了原本不存在的增量市场。
随着未来无细胞合成与酶法技术的演进,基因合成赛道的下半场竞争,正从单纯的“单碱基化学成本”比拼,升级为“通量、保真度、交付时效与全流程生物解决方案”的综合多维博弈。
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一些小作文 $TEM
基础设施层的预算池最清晰。 NVIDIA在生命科学资料中引用全球制药研发支出约3,000亿美元/年。若AI计算、数据工程、模拟和软件最终占研发预算1%—3%,仅制药行业就对应约30亿—90亿美元的年度数字科学预算;这还没有计算材料、化工、半导体、能源、气候和工程设计。
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加州大学PhD研究生毕业平均时间:人文学7.5年,艺术6.9年,职业领域6.0年,生命科学5.9年,数学与物理科学5.8年,工程与计算机科学5.7年,健康科学5.7%。
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