学术活动

    复旦大学人工智能创新与产业研究院院长漆远教授作讲浦江科学大师讲坛

    发布时间:2022-12-03浏览次数:

    图片

    “人工智能就是这个新时代的望远镜、显微镜、雷达,能让我们看到更远的地方,也能让我们看到更小的细微之处”。11月15日,复旦大学人工智能创新与产业研究院院长漆远教授,在浦江科学大师讲坛作“人工智能推动科学发现与产业发展”分报告时说。

    “每个人都可以看作一台计算机”

    “每个人都可以看作一台计算机,‘硬盘’是父母给的。”漆远用一个生动的比喻向我们解释什么是“计算生物学”。

    就像计算机编码使用的是由0和1组成的二进制数一样,人体DNA中的ATCG的碱基序列就是人类一切生命活动的编码语言。ATCG碱基序列排列组合构成DNA,DNA转录产生蛋白质,蛋白质的互相结合变成网络,组成机体并调控着复杂的生命活动。但最底层的生命逻辑其实还是ATCG碱基序列构成的复杂信息网络——要想解码人类基因,对生命微观结构的研究必不可少。

    那么,如何知道微观结构是如何对宏观产生影响的呢?庞大的基因片段、复杂的蛋白质结构中,究竟是哪一部分起到关键作用?其中的关键联系,如今可以由人工智能在学习、对比庞大的数据后给出可靠预测,大大缩减以往所需的时间、金钱成本。

    “人工智能开启未来的科研”

    “人工智能开启未来的科研”,漆远在采访中提出,就像伽利略发明望远镜、列文虎克发明显微镜一样,“人工智能就是这个新时代的望远镜、显微镜、雷达,能让我们看到更远的地方,也能让我们看到更小的细微之处“。

    人工智能将在可预见的未来,能对基础研究方法带来全方位的助力提升。包括但不限于生命科学、材料科学、新药研发、数学研究、大气科学乃至金融经济学等基础学科研究领域。

    “利用AI技术,可以从时间、空间多维度理解生命现象。”漆远说。2022年7月,谷歌旗下的深度思维宣布开放2亿个蛋白质结构的预测结果,包括动物、植物以及其他生物体,以推进生命科学与医药研发。“人工智能可验证已知的衰老基因,挖掘潜在的衰老新靶点。”漆远介绍,人工智能发现人在增龄过程中,人体的表型网络结构逐渐随机化与熵增(熵增是一个自发的由有序向无序发展的过程),导致恢复力的下降。因此,AI+表型组学可以构建出世界一流的生理时钟,挖掘衰老靶点。

    在人工智能助力数学研究方面,大模型结合树搜索,已证明数学集72.4%的定理。

    天气预报对国民安全、农业生产、能源保障等众多领域有着重要意义。相对基于大规模超算的数值天气预报,AI可以实现计算资源的显著下降和预报精度的有效提升。

    AI药物研发领域存在许多亟待解决的重要问题

    老龄化社会带来重大压力。中国60岁以上人口达2.6亿,每年新增癌症人数457万。与此同时,医药行业面临着挑战。一款新药上市耗时10年,耗资26亿美元;过去10年,药厂累计回报率不到标准普尔500 指数的一半。

    当下,AI制药已成国际医药产业竞争高地。从2014-2021年, AI制药领域的投资额增长15 倍。从AI制药公司的全球分布情况看, 美国占55.15% ,中国仅有3.83%。AI重新定义了药物研发的核心问题,并渗透到药物研发的所有阶段。借助AI,药物发现和临床前阶段可节省40%-50%的时间,每年节省260亿美元;临床阶段可节省50%-60%的时间,每年节省280亿美元。

    “不过,AI药物研发领域存在许多亟待解决的重要问题。”漆远说。比如,异构化、碎片化的医药数据难以整合;缺乏基于创新药研发真实需求的AI大模型与操作系统;深度学习对数据过度依赖。

    “人工智能赋能科学发现,用原始创新推进科创发展”

    人工智能正在切实推进助力科研的发展。“随着生命科学数据采集成本降低,人工智能在其中扮演越来越重要的角色。”漆远指出,今天人工智能在多个领域的大放异彩,得益归功于过去的数十年内,计算机算力的大幅提升,以及数据测量采集技术逐渐成熟后带来的成本大幅降低。同时他也提示“人工智能需要数据,同时也要研究如何结合其它基础模型,并‘教会’人工智能学会自我提升、自我净化。”

    同时,他强调“AI for science is not just about basic research(AI助力科研不仅事关基础研究)”,更要将人工智能与产业应用结合起来,用原始创新推进科创发展,让人工智能和产业的结合推动底层的科研,用底层创新推动行业发展,顺应时代国家大趋势。

    漆远曾任美国普渡大学终身教职、阿里巴巴副总裁、蚂蚁集团首席人工智能科学家及数据智能委员会主席。谈及为何加盟复旦大学,漆远说,人工智能和产业的结合正在推动底层的原始创新,现在到了一个新的时间节点,把人工智能的算法在更底层和科学相结合,这是未来的一个方向,并将对产业有很大的推进作用。“就我个人而言,要去能做事的地方,因此来到了复旦。”

    图片

    上一篇:我院徐盈辉研究员受邀参加中国计算机学会青年计算机科技论坛并发表主题演讲