運用 ChatGPT 加快抗生素研發
Dr. César de la Fuente 與團隊正運用新工具,對抗抗菌素耐藥性。

「想到我們所知如此有限,而尚待發現的事物如此之多,實在令人驚歎。我嘗試向年輕人傳達這一點,讓他們明白未來屬於他們。我們對世界幾乎一無所知——這正是令人振奮之處,因為科學能在此發揮作用。」—博士César de la Fuente
「ChatGPT 等工具正幫助我們加快科學發現的步伐。對我這樣的科學家而言,這確實是一個盡情探索的園地。」
日益嚴重的問題
現代醫學有賴有效的抗生素,幫助我們從一般疾病、手術和分娩等情況中康復。然而,問題正日益嚴重:抗生素所對抗的細菌適應力極強,而我們越常使用抗生素,耐藥菌株便越有機會成為主流。這種現象稱為抗菌素耐藥性(AMR)。全球每年約有 500 萬宗死亡個案與細菌的抗菌素耐藥性有關,預計這個數字到 2050 年將會倍增。
新抗生素對抗 AMR 至關重要,但傳統方法需要科學家走進大自然,從泥土、植物及其他有機物質中尋找活性分子,不但耗時,而且往往要反覆試錯。ChatGPT 和 Codex 等工具讓 Dr. César de la Fuente 及其團隊能以嶄新而更快捷的方法,找出對抗 AMR 的新分子。他說:「我們一切都以數碼速度進行。」
「很多時候,我只是喝了一杯咖啡,團隊已經發現大量可能成為下一種抗生素的新分子。」

「我們的實驗室承接高風險項目,但一旦成功,成果便令人驚歎。」
—Marcelo Der Torossian Torres

「Codex 是出色的副手。每當我想實現某項功能,Codex 轉眼間便能完成。它幫我節省時間,讓我可以處理其他工作。」
—Erik Hartman

「身為實驗科學家,開發演算法對我來說是一大進步。我可以使用 Codex 編寫指令碼,確保每次實驗的數據都能以相同方式繪圖呈現。」
—Angela Cesaro
把生物學視為程式碼
de la Fuente 實驗室的一項重大突破,是把這個難題視為資訊問題:生命的基本組成 DNA,其實就是一套編碼。ChatGPT 等工具協助他們構思演算法,快速梳理構成世界的複雜系統,並在數小時而非數年內找出新的候選抗生素。
「我們現在只需數小時便能發現新的抗生素分子,不再需要五、六年。」

「有了 Codex,即使從未編程、不懂電腦科學語言的人,現在也能做到。」
—博士César de la Fuente

Angela 在濕實驗室製作用於測試的分子。
ChatGPT 已成為 de la Fuente 實驗室工作流程中不可或缺的一環。「它已成為實驗室的共同大腦。我們把許多想法注入其中,所以它了解團隊不同成員如何思考科學問題。」Dr. de la Fuente 說。「它確實捕捉到我們的思維:如何構思意念、如何發揮創意,以及我們作為人類所帶來的一切。」
團隊成員涵蓋傳統科學家、計算生物學家和機器學習工程師,而 Codex 打破了他們之間的隔閡。「五年前,有些人除了分析數據外,根本不會使用電腦,但現在他們已能從事計算生物學研究。他們能夠編寫演算法,識別數據中的規律,或以過往無法做到的方式將結果視像化。」

「我們的實驗室非常多元,成員包括化學家、生物學家和電腦科學家。眾多人才各自在不同領域發揮所長。」
—Jianing Bai

de la Fuente 實驗室大規模搜尋的分子結構視像化圖像。

「AI 能夠連結不同學科的知識,幫助我們提出更好的問題,並制定更佳方法來解決極其棘手的難題。」
—Tianang Leng

「如果我們沒有嘗試解決重大難題,我便沒有盡到自己的職責。」
抗生素的未來
人類創意與機器智能的結合,正為醫學開拓令人振奮的前路。他說:「就在幾年前,我仍很悲觀,懷疑人類研發新分子的能力,能否跟上與 AMR 之間的軍備競賽。但現在,我們近期利用 ChatGPT 等工具開發的一些系統,帶給我的希望遠超預期。」對 Dr. de la Fuente 而言,他所做的一切都為了同一個目標:減少痛苦,拯救生命。「我一生都在等待這些工具,讓我們能做到今天所做的一切。」

「我們發現,許多由我們找到的分子確實能夠殺死現今的病原體。」
—博士César de la Fuente
「試想像,你在電腦上創造出一種能夠拯救生命的分子。我認為,科學家正是為了這些時刻而活:發現世界歷史上從未有人發現過的事物。」