GPT‑5 如何帮助免疫学家 Derya Unutmaz 破解困扰其三年的科学谜题

医生兼免疫学家 Derya Unutmaz 多年来一直对人工智能感兴趣。但他的“顿悟”时刻出现在 2025 年末，当时 GPT‑5 Pro 帮助他和他的实验室重新审视一个三年前的谜题：一种特殊免疫细胞如何帮助人体对抗癌症和其他疾病。

这个谜题围绕免疫学中的一个基础却影响深远的问题展开：葡萄糖如何影响 T 细胞的发育和分化？T 细胞是一类免疫细胞，能帮助身体抵御病毒、杀死癌细胞、应对某些细菌和寄生虫，并区分健康细胞与威胁。在发育过程中，它们会承担不同职责，包括可能影响癌症、自身免疫性疾病和感染的角色。了解是什么推动 T 细胞走向某种分化方向，可能有助于研究人员更好地理解这些疾病，并最终更好地治疗它们。

如今，杰克逊实验室和康涅狄格大学教授 Unutmaz 表示，AI 已成为他工作的核心，以至于他无法想象没有 AI 该如何做科学研究。“那就像拿走你的双手，或者拿走你一半的大脑，”Unutmaz 说。

这个谜题始于 2022 年，当时 Unutmaz 做了一项实验，试图了解一种名为葡萄糖的糖如何影响 T 细胞的发育。细胞会把葡萄糖用作燃料来源，也会用它来构建蛋白质并执行其他功能。

Unutmaz 的实验结果可能对癌症、自身免疫性疾病和感染等病症产生影响。但在当时，Unutmaz 和他的实验室无法解释他们观察到的现象。

既往研究提供了有力证据，表明葡萄糖代谢会影响 T 细胞的分化方式。为了更好地理解这种关系，Unutmaz 和团队让早期发育阶段的 T 细胞暴露在低葡萄糖环境中，或暴露在含有一种名为脱氧葡萄糖的类葡萄糖分子的环境中。脱氧葡萄糖会干扰细胞利用葡萄糖的能力，扰乱能量产生和蛋白质构建。蛋白质很重要，因为它们协调细胞内的活动，并充当信使，在细胞外发送和接收信息。

团队原本预期这两种条件会产生相似结果。在两种情况下，葡萄糖都会受限，因此 T 细胞发挥功能所需的能量也会受限。但实际情况并非如此。

暴露于脱氧葡萄糖的 T 细胞几乎一边倒地产生了参与人体炎症反应的细胞。暴露于低浓度葡萄糖的一些 T 细胞也分化为炎症反应细胞，但数量远不及脱氧葡萄糖条件下所见。即使研究人员移除了这种类葡萄糖分子，早期暴露于脱氧葡萄糖的影响仍然持续存在。

这种差异不能仅归因于能量不足。还有别的因素在起作用。但 Unutmaz 和他的实验室无法弄清发生了什么，于是他们搁置了这项实验，转而处理其他亟需关注的紧急任务。

随后，GPT‑5 Pro 于 2025 年末发布，Unutmaz 决定重新拿出这项实验。他把结果上传到模型中，并要求它分析数据。

GPT‑5 Pro 提出，脱氧葡萄糖干扰了一种名为 IL-2 的蛋白质的构建。这种蛋白质可以阻止 T 细胞变成一种名为 Th17 的炎症反应细胞。脱氧葡萄糖实质上移除了 T 细胞成为 Th17 细胞的一道障碍。这可能就是为什么低葡萄糖环境中的 T 细胞并没有像脱氧葡萄糖环境中那样大量变成 Th17 细胞。

“GPT‑5 提出了一个非常了不起的洞见，回头看，它完全说得通，”Unutmaz 说。这个关联刚好稍微超出了他自己的专业领域，所以他本人没有看出来，他实验室里的其他人也没有看出来。

随后，Unutmaz 决定看看 GPT‑5 是否能预测一项实验的结果。这位免疫学家先选了一项他已经做过的实验，研究一种靶向某类淋巴瘤的 T 细胞。他的实验显示，这些名为 CD8+ 的特定 T 细胞杀死淋巴瘤细胞的能力增强了。

当 Unutmaz 要求 GPT‑5 Pro 模拟同一项实验时，它正确预测了 CD8+ 细胞杀死淋巴瘤细胞能力的提升。模型不可能从互联网上获得这些结果，因为 Unutmaz 当时尚未发表该结果。

“那一刻我觉得，好吧，这些模型现在已经发展到真正能够理解的程度了，”他说。

Unutmaz 表示，像 GPT‑5 Pro 这样的模型现在更像是协作者。它们可以简化文献综述，处理每周新发表的数百篇学术论文，并帮助科学家找出仍未解答的问题。它们还可以帮助研究人员打磨假设，缩短确定最值得开展哪些实验所需的时间。

“为验证你的假设，你可以做的事情非常多，”Unutmaz 说。“可选方法数不胜数，你并不知道哪一种会是最佳策略。”因此，他使用 GPT‑5 Pro 来模拟实验并预测结果，帮助缩小值得在实验室中重复验证的实验范围。这可以为研究人员省去数周到数月、甚至数年的工作，大幅加速生物学领域的发展。

尽管如此，领域专业知识仍然至关重要。AI 或许能产生洞见，但人仍然必须评估其意义和可信度。例如，没有 Unutmaz 的专业知识，就无法判断 GPT‑5 Pro 在他的免疫细胞实验中标出的机制性洞见是否重要。

正因为这些能力能够生成洞见并加速工作，才需要以负责任的方式加以处理。AI 可以帮助研究人员在生物学和医学领域更快推进，但这些能力也可能降低滥用门槛，包括让试图设计或使用生物或化学武器的恶意行为者更容易得手。OpenAI 的准备框架 (Preparedness Framework) 概述了我们跟踪这些风险并构建防护措施的方法，以防范可能造成严重伤害的 AI 能力。

Unutmaz 对 AI 的发展方向持乐观态度。他说，它不同于以往任何事物——无论是互联网，还是工业革命。最近，Unutmaz 一直在尝试使用先进 AI 工具，包括 Codex 和 GPT‑5.2 深度研究，来帮助汇编大规模癌症突变数据集并生成研究材料——其中包括一份以 T 细胞为重点的详尽教科书草稿——旨在加速精准免疫治疗方面的努力。

Unutmaz 觉得自己有幸身处这个发现的时代。“不仅能够作为历史见证这一切，还能稍微参与其中，我真的觉得非常幸运，也深感荣幸。”