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導讀
AI正在重塑生物學,但最大的瓶頸不是算法,而是數據。
近日,Biohub宣布投入5億美元啟動“虛擬生物學計劃”,聯合MIT、哈佛、英偉達等全球頂尖機構,旨在構建基于AI的人類細胞預測模型。
該計劃將建立開放、標準化的數據基礎,打破數據孤島,推動醫學變革。從單細胞到整個人體,這場全球協同的科學實驗有望真正實現“模擬生命”,開啟精準醫學的新時代。
齊萱|編譯
01
“虛擬生物學計劃”正式啟動
4月29日,由普莉希拉·陳(Priscilla Chan)與馬克·扎克伯格(Mark Zuckerberg)共同創立的生物醫學研究組織 Biohub 宣布,將在未來五年內投入5億美元,啟動“虛擬生物學計劃”(Virtual Biology Initiative),旨在為構建基于人工智能的人類細胞預測模型,建立開放、標準化的數據基礎。
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該計劃匯聚了全球頂尖研究機構與企業,包括:麻省理工與哈佛共建的布羅德研究所(Broad Institute)、威康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)、艾倫研究所(Allen Institute)、阿卡研究所(Arc Institute)、英偉達(NVIDIA),以及國際性聯盟——人類細胞圖譜(Human Cell Atlas)與人類蛋白質圖譜(Human Protein Atlas)。
在首期的5億美元中,1億美元將用于資助外部研究,支持全球范圍內的協同數據生成工作;其余4億美元將投入Biohub內部,用于開發下一代成像技術、分子工程工具和數據基礎設施。
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Biohub聯合創始人、陳-扎克伯格倡議聯合首席執行官普莉希拉·陳表示:“這是一項重大新承諾,旨在幫助構建生物學下一次飛躍所需的數據基礎。”
02
AI生物學最大的瓶頸-數據
Biohub科學負責人亞歷克斯·里維斯(Alex Rives)指出,當前AI在生物學中的最大瓶頸并非算法而是數據。里維斯表示,“要構建能夠準確反映生物學全部復雜性、并加速科學研究的AI,我們需要比現有數據高出幾個數量級的規模。我們需要從分子到組織層面、在健康與疾病背景下觀察細胞的新技術。”
里維斯曾在EvolutionaryScale擔任首席科學家,并在Facebook AI任職研究科學家。他補充道,Biohub 在這一計劃中既是“資助者”,也是“建設者”。
該計劃并非從零開始,它建立在Biohub已有的大型數據項目之上,包括CELLxGENE、多器官細胞圖譜 Tabula Sapiens,以及協調麻省理工、斯坦福、加州大學舊金山分校、哥倫比亞大學和蘇黎世聯邦理工學院等17個項目的“十億細胞計劃”(Billion Cells Project)。
03
全球聯盟,各展所長,打破數據孤島
這一計劃覆蓋五個國家,各參與機構帶來了獨特的技術與資源:
布羅德研究所:在單細胞RNA測序和空間轉錄組學方面處于核心地位。
威康桑格研究所:曾是人類基因組計劃的重要貢獻者,在疾病基因組學領域領先。
艾倫研究所:提供關鍵數據集與生物模型。
阿卡研究所:專注于基因組工程與虛擬細胞建模。
英偉達:提供加速計算基礎設施、專用軟件及技術專家支持。
此外,文藝復興慈善基金會(Renaissance Philanthropy)也已加入該計劃,幫助擴大資助基礎。
Biohub方面表示,預計將有更多資助方、研究機構和合作伙伴陸續加入,目前的5億美元承諾只是一個更宏大全球努力的起點。
布羅德研究所創始主任埃里克·S·蘭德(Eric S. Lander)則表示:“完全解讀細胞的邏輯是一項巨大挑戰,但它有潛力徹底改變醫學。這也是一項需要多個團隊、多種視角共同協作的挑戰。”
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國際性聯盟人類細胞圖譜與人類蛋白質圖譜也參與進來。人類細胞圖譜目前已擁有來自100多個國家、1700多家機構的3900多名成員,將利用下一代空間組學技術擴展其細胞圖譜。總部位于瑞典、自2003年運行至今的人類蛋白質圖譜,將為該項目貢獻蛋白質組學和成像數據。
斯坦福大學及瑞典皇家理工學院人類蛋白質圖譜聯合主任艾瑪·倫德伯格(Emma Lundberg)指出:“一個全球協調、面向現代AI生物學的數據基礎,正是我們打破數據孤島、加速實現高保真生物學模擬器所需要的。”
值得強調的是,該計劃生成的所有數據將向全球科學界公開、免費開放。
普莉希拉·陳則直言:“目前大多數生物學數據是孤島式的、專有的,而且只用于回答某個特定問題。我們需要的是開放、標準化、供所有人使用并在此基礎上繼續構建的基礎數據集。”
參考資料
Biohub puts $500 million behind AI biology push with MIT, Harvard, and NVIDIA
https://www.edtechinnovationhub.com/news/biohub-puts-500-million-behind-ai-biology-push-with-mit-harvard-and-nvidia
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Deep Science預印本
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