5億美元啟動(dòng)虛擬生物學(xué)計(jì)劃，扎克伯格聯(lián)合MIT、哈佛與英偉達(dá)

導(dǎo)讀

AI正在重塑生物學(xué)，但最大的瓶頸不是算法，而是數(shù)據(jù)。

近日，Biohub宣布投入5億美元啟動(dòng)“虛擬生物學(xué)計(jì)劃”，聯(lián)合MIT、哈佛、英偉達(dá)等全球頂尖機(jī)構(gòu)，旨在構(gòu)建基于AI的人類細(xì)胞預(yù)測(cè)模型。

該計(jì)劃將建立開放、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，打破數(shù)據(jù)孤島，推動(dòng)醫(yī)學(xué)變革。從單細(xì)胞到整個(gè)人體，這場(chǎng)全球協(xié)同的科學(xué)實(shí)驗(yàn)有望真正實(shí)現(xiàn)“模擬生命”，開啟精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的新時(shí)代。

齊萱|編譯

01

“虛擬生物學(xué)計(jì)劃”正式啟動(dòng)

4月29日，由普莉希拉·陳（Priscilla Chan）與馬克·扎克伯格（Mark Zuckerberg）共同創(chuàng)立的生物醫(yī)學(xué)研究組織 Biohub 宣布，將在未來(lái)五年內(nèi)投入5億美元，啟動(dòng)“虛擬生物學(xué)計(jì)劃”（Virtual Biology Initiative），旨在為構(gòu)建基于人工智能的人類細(xì)胞預(yù)測(cè)模型，建立開放、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

該計(jì)劃匯聚了全球頂尖研究機(jī)構(gòu)與企業(yè)，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(dá)（NVIDIA），以及國(guó)際性聯(lián)盟——人類細(xì)胞圖譜（Human Cell Atlas）與人類蛋白質(zhì)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(nèi)的協(xié)同數(shù)據(jù)生成工作；其余4億美元將投入Biohub內(nèi)部，用于開發(fā)下一代成像技術(shù)、分子工程工具和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。

Biohub聯(lián)合創(chuàng)始人、陳-扎克伯格倡議聯(lián)合首席執(zhí)行官普莉希拉·陳表示：“這是一項(xiàng)重大新承諾，旨在幫助構(gòu)建生物學(xué)下一次飛躍所需的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。”

02

AI生物學(xué)最大的瓶頸-數(shù)據(jù)

Biohub科學(xué)負(fù)責(zé)人亞歷克斯·里維斯（Alex Rives）指出，當(dāng)前AI在生物學(xué)中的最大瓶頸并非算法而是數(shù)據(jù)。里維斯表示，“要構(gòu)建能夠準(zhǔn)確反映生物學(xué)全部復(fù)雜性、并加速科學(xué)研究的AI，我們需要比現(xiàn)有數(shù)據(jù)高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)的規(guī)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(xì)胞的新技術(shù)。”

里維斯曾在EvolutionaryScale擔(dān)任首席科學(xué)家，并在Facebook AI任職研究科學(xué)家。他補(bǔ)充道，Biohub 在這一計(jì)劃中既是“資助者”，也是“建設(shè)者”。

該計(jì)劃并非從零開始，它建立在Biohub已有的大型數(shù)據(jù)項(xiàng)目之上，包括CELLxGENE、多器官細(xì)胞圖譜 Tabula Sapiens，以及協(xié)調(diào)麻省理工、斯坦福、加州大學(xué)舊金山分校、哥倫比亞大學(xué)和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院等17個(gè)項(xiàng)目的“十億細(xì)胞計(jì)劃”（Billion Cells Project）。

03

全球聯(lián)盟，各展所長(zhǎng)，打破數(shù)據(jù)孤島

這一計(jì)劃覆蓋五個(gè)國(guó)家，各參與機(jī)構(gòu)帶來(lái)了獨(dú)特的技術(shù)與資源：

布羅德研究所：在單細(xì)胞RNA測(cè)序和空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)方面處于核心地位。

威康桑格研究所：曾是人類基因組計(jì)劃的重要貢獻(xiàn)者，在疾病基因組學(xué)領(lǐng)域領(lǐng)先。

艾倫研究所：提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)集與生物模型。

阿卡研究所：專注于基因組工程與虛擬細(xì)胞建模。

英偉達(dá)：提供加速計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施、專用軟件及技術(shù)專家支持。

此外，文藝復(fù)興慈善基金會(huì)（Renaissance Philanthropy）也已加入該計(jì)劃，幫助擴(kuò)大資助基礎(chǔ)。

Biohub方面表示，預(yù)計(jì)將有更多資助方、研究機(jī)構(gòu)和合作伙伴陸續(xù)加入，目前的5億美元承諾只是一個(gè)更宏大全球努力的起點(diǎn)。

布羅德研究所創(chuàng)始主任埃里克·S·蘭德（Eric S. Lander）則表示：“完全解讀細(xì)胞的邏輯是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)，但它有潛力徹底改變醫(yī)學(xué)。這也是一項(xiàng)需要多個(gè)團(tuán)隊(duì)、多種視角共同協(xié)作的挑戰(zhàn)。”

國(guó)際性聯(lián)盟人類細(xì)胞圖譜與人類蛋白質(zhì)圖譜也參與進(jìn)來(lái)。人類細(xì)胞圖譜目前已擁有來(lái)自100多個(gè)國(guó)家、1700多家機(jī)構(gòu)的3900多名成員，將利用下一代空間組學(xué)技術(shù)擴(kuò)展其細(xì)胞圖譜。總部位于瑞典、自2003年運(yùn)行至今的人類蛋白質(zhì)圖譜，將為該項(xiàng)目貢獻(xiàn)蛋白質(zhì)組學(xué)和成像數(shù)據(jù)。

斯坦福大學(xué)及瑞典皇家理工學(xué)院人類蛋白質(zhì)圖譜聯(lián)合主任艾瑪·倫德伯格（Emma Lundberg）指出：“一個(gè)全球協(xié)調(diào)、面向現(xiàn)代AI生物學(xué)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，正是我們打破數(shù)據(jù)孤島、加速實(shí)現(xiàn)高保真生物學(xué)模擬器所需要的。”

值得強(qiáng)調(diào)的是，該計(jì)劃生成的所有數(shù)據(jù)將向全球科學(xué)界公開、免費(fèi)開放。

普莉希拉·陳則直言：“目前大多數(shù)生物學(xué)數(shù)據(jù)是孤島式的、專有的，而且只用于回答某個(gè)特定問(wèn)題。我們需要的是開放、標(biāo)準(zhǔn)化、供所有人使用并在此基礎(chǔ)上繼續(xù)構(gòu)建的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)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

Deep Science預(yù)印本