運用 ChatGPT 加速抗生素研發
César de la Fuente 博士與團隊正運用新工具對抗抗微生物藥物抗藥性。

「一想到我們所知如此有限,還有這麼多事物等待發現,就令人驚嘆。我努力把這個想法傳達給年輕人,讓他們明白未來屬於他們。我們對世界幾乎一無所知,而這正令人振奮,因為科學能在此發揮作用。」—César de la Fuente 博士
「ChatGPT 等工具正幫助我們加速科學發現。對我這樣的科學家來說,這裡真是一座遊樂場。」
日益嚴重的問題
現現代醫學仰賴有效的抗生素,幫助我們從常見疾病、手術、分娩等情況中康復。然而,問題正日益嚴重:抗生素要對抗的細菌具有頑強的適應力,而我們越常使用抗生素,抗藥性菌株就越有機會成為優勢菌株。這就是所謂的抗微生物藥物抗藥性 (AMR)。全球每年約有 500 萬人死亡與細菌的 AMR 有關,預計到 2050 年,這個數字將增加一倍。新抗生素是對抗 AMR 的關鍵,但傳統方法需要科學家深入大自然,從土壤、植物及其他有機物中尋找活性分子,不僅耗時,也免不了反覆試誤。ChatGPT 和 Codex 等工具讓 César de la Fuente 博士及團隊能以創新且更快速的方法找出對抗 AMR 的新分子。他表示:「我們運用數位工具,加快每一項工作的速度。」
「往往我才喝杯咖啡,團隊就已經發現大量可能成為下一代抗生素的新分子。」

「我們的實驗室承接高風險專案,但一旦成功,成果就會令人驚豔。」
—Marcelo Der Torossian Torres

「Codex 是很棒的副駕駛。每當我想實作某個功能,Codex 一秒就能完成,幫我節省時間,讓我能處理其他工作。」
—Erik Hartman

「身為實驗科學家,開發演算法對我而言是一大步。我可以使用 Codex 編寫指令碼,確保每次實驗都能以相同方式將資料繪製成圖。」
—Angela Cesaro
將生物學視為程式碼
de la Fuente 實驗室的一大突破,是將這項難題視為資訊問題:生命的基本組成 DNA,其實就是一種程式碼。ChatGPT 等工具協助他們設計演算法,快速梳理構成世界的複雜系統,讓找出新抗生素候選分子的時間從數年縮短至數小時。
「現在,我們只需幾個小時就能發現新的抗生素分子,不必再花五、六年。」

「有了 Codex,即使從未寫過程式、不懂電腦科學語言的人,現在也做得到。」
—César de la Fuente 博士

Angela 在濕式實驗室中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。de la Fuente 博士表示:「ChatGPT 已經成為實驗室的共同大腦。因為我們把許多想法都放進去,所以 ChatGPT 知道不同團隊成員如何思考科學問題,也確實捕捉了我們的思維,包括我們如何構思、發揮創意,以及身為人類能帶來的種種貢獻。」
Codex 打破了團隊成員之間的隔閡;團隊成員涵蓋傳統科學家、計算生物學家及機器學習工程師。「五年前,有些人除了分析資料以外,根本不會碰電腦;如今,他們已能從事計算生物學。他們能編寫演算法找出資料中的模式,或用過去不可能實現的方式將結果視覺化。」

「我們的實驗室成員背景非常多元,包括化學家、生物學家和電腦科學家。我們擁有許多人才,分別投入不同領域的工作。」
—Jianing Bai

de la Fuente 實驗室大規模搜尋之分子結構的視覺化圖像。

「AI 能連結不同學科的知識,幫助我們提出更好的問題,並開發更有效的方法來解決極為棘手的難題。」
—Tianang Leng

「如果我們不設法解決重大難題,我就沒有盡到自己的職責。」
抗生素的未來
人類創意與機器智慧的結合,正為醫學開拓一條令人振奮的未來道路。他表示:「就在幾年前,我還很悲觀,認為人類研發新分子的能力恐怕跟不上與 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,帶給我的希望遠超過預期。」對 de la Fuente 博士而言,他所做的一切都是為了同一個目標:減少痛苦並拯救生命。「我一生都在等待這樣的工具,讓我們能做到今天做得到的事。」

「我們發現,許多由我們找出的分子確實能殺死現代病原體。」—César de la Fuente 博士
「想像一下,你在電腦上創造出的分子竟能拯救生命。我想,科學家就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。」