AI和大数据技术被认为正在成为当今科学发现的新范式。谷歌旗下深度思维（DeepMind）公司的产品“阿尔法折叠2”（AlphaFold2）在2021年横空出世，点燃“面向科学发现的人工智能（Ai for science）”热潮。AI技术一举将蛋白质3D结构预测的精度从60%提升到了90%以上，也入选了《science》杂志评选的2021年度最重要的科学突破之一。但AI是否真的无所不能？



11月27日，普林斯顿大学教授、深圳医学科学院创始院长颜宁在“青年科学家50²论坛”上发表演讲，通过阐释AI在结构生物学中的未达之地，为人们理解“面向科学发现的人工智能”提供了全新的视角。在谈及AI对结构生物学的作用时，她说，非常看好AI的未来，但短时间内AI不能真正取代实验技术。她在演讲的最后表示，“很快我们的深圳医学科学院就会问世了”。

颜宁说，在每一个人体内，电信号作用无处不在。“我们的喜怒哀乐，我现在能说话，大家能看到，我能听到我的声音，能做出反应，都是有赖于电信号的传递和控制，电信号对于多细胞生物尤为重要”。人体内有九大类纳体钠离子通道，都是用来产生和传播动作电位，它们组织分布的特异性不一样。她当天的演讲主要关于电压能控钠离子和钙离子通道的结构与工作机理的研究，以及在此基础上对于生理、病理和药理的一些探索。她说，这是她所在实验室过去十几年一直专注的一个研究领域。

“阿尔法折叠2”面世后，业内曾有一个说法，指这些人工智能系统的问世会让结构生物学家面临“失业”困境。在论坛中，颜宁也回应了相关问题。

“我第一反应是拥抱”，颜宁说，2021年，我们还在希望解析更多结构的时候，“阿尔法折叠2”问世，它们把各种各样的已有序列蛋白去预测他们的三维结构，把自己的蛋白输进一个数据库，就可以给你把这个结构模型呈现给你。我们的目标不仅是看到它的结构，而是想看到它不同的构象，想看到它的可能的、新鲜的药物靶点，“有了这种计算后，我们第一反应当然是要用它，但是当我通过钠离子通道和钙离子通道去把它的结构拿出来时候，不得不说我立马从AI 的这个‘迷妹’‘粉转黑’”。

颜宁说，“阿尔法折叠2”预测出来结构只是达到了我们2017年的水平，“不新鲜，也没有一点点惊喜，是因为它是基于我们已经‘沉淀’结构做预测，如果我们自己还没有做出来，它就缺乏一个训练的数据基础，没有办法预测，所以那个时候我就清晰地知道了AI 的局限性”。



颜宁在演讲时表示，非常看好AI的未来，但现在来看它还是非常有局限性的，小分子是一个无穷的化学世界，想要去计算难度很大。短时间内并不看好AI可以真正取代实验技术。“希望有更大的数据库，有更强的算力等，让AI 变成结构生物学的一个重要工具”。

结构生物学未来是什么呢？她认为，一是原位的结构生物学，即细胞内部时空分辨率的结构生物学，二是不同构象以及它们的变化的速度，如何去理解细胞里各个分子的动态变化，是目前面临一个最大的挑战。“理解自然本身就是很美妙的事情。你不理解就寝食难安。如果看到它的不同的构象，就会发现新的药物靶点，就会理解一些突变是怎么样导致疾病的，而仅靠一个构象是没有办法呈现这些的”，颜宁称，自己最终极目标是能够从非常高的时空分辨率上理解细胞里小小分子世界。

11月1日，在“2022深圳全球创新人才论坛”上，颜宁宣布即将辞去普林斯顿大学教职，出任深圳医学科学院创始院长。在本次论坛上，颜宁感谢了清华大学和普林斯顿优秀的团队，“很快我们的深圳医学科学院就会问世了”。