生物技術(shù)領(lǐng)域迎來一項(xiàng)突破性進(jìn)展:OpenAI與生物技術(shù)公司Ginkgo Bioworks合作開發(fā)的智能系統(tǒng),成功將無細(xì)胞蛋白質(zhì)合成(CFPS)技術(shù)成本降低近半。通過構(gòu)建"AI+機(jī)器人"的閉環(huán)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),該系統(tǒng)使試劑成本下降57%,同時(shí)突破傳統(tǒng)研發(fā)模式對(duì)人類直覺的依賴。
這個(gè)創(chuàng)新系統(tǒng)將GPT-5模型與云端濕實(shí)驗(yàn)室直接連接,形成完整的自動(dòng)化科研鏈條。AI不僅承擔(dān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)任務(wù),還能實(shí)時(shí)指揮機(jī)械臂完成試劑調(diào)配、反應(yīng)監(jiān)測(cè)等操作,并通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)自主規(guī)劃后續(xù)步驟。整個(gè)過程無需人工干預(yù),形成"設(shè)計(jì)-執(zhí)行-分析-優(yōu)化"的智能循環(huán)。
在為期數(shù)月的測(cè)試中,系統(tǒng)在580塊自動(dòng)化孔板上完成了3.6萬余次反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。得益于互聯(lián)網(wǎng)訪問權(quán)限和數(shù)據(jù)分析工具支持,GPT-5僅通過三輪迭代就超越人類專家保持的效率紀(jì)錄。特別在低氧環(huán)境等特殊條件下,AI發(fā)現(xiàn)的全新配方組合展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì),某些微量成分調(diào)整帶來的產(chǎn)量提升超出預(yù)期。
傳統(tǒng)CFPS技術(shù)需要同時(shí)操控DNA模板、細(xì)胞裂解液及數(shù)十種生化試劑,參數(shù)優(yōu)化過程猶如在多維空間中尋找最優(yōu)解。人類科學(xué)家往往受限于經(jīng)驗(yàn)范圍,而AI系統(tǒng)能夠系統(tǒng)性掃描整個(gè)參數(shù)空間,成功識(shí)別出多個(gè)低成本高效配方。其中對(duì)緩沖液成分的微調(diào)方案,在保持90%產(chǎn)量的同時(shí)將成本壓縮至原有三分之一。
這項(xiàng)突破驗(yàn)證了人工智能在實(shí)體科學(xué)領(lǐng)域的實(shí)用價(jià)值。不同于純理論推導(dǎo),閉環(huán)系統(tǒng)確保每個(gè)AI設(shè)計(jì)的方案都能通過機(jī)械臂精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn),有效避免"紙上談兵"的弊端。研究團(tuán)隊(duì)特別指出,AI在處理復(fù)雜變量交互時(shí)展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì),能夠發(fā)現(xiàn)人類研究者容易忽視的隱性關(guān)聯(lián)。
無細(xì)胞蛋白質(zhì)合成技術(shù)通過繞過活細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)節(jié),為疫苗開發(fā)、生物制藥等領(lǐng)域提供更快捷的蛋白質(zhì)生產(chǎn)方案。此次成本大幅下降將推動(dòng)該技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,特別是在需要快速響應(yīng)的公共衛(wèi)生領(lǐng)域具有戰(zhàn)略意義。據(jù)測(cè)算,新系統(tǒng)使單個(gè)蛋白質(zhì)合成項(xiàng)目的研發(fā)周期縮短60%,資源消耗降低75%。











