入职西湖大学5年后,申恩志迎来了一段尤为忙碌时光。
故事要从今年10月说起,本年度诺贝尔生理学或医学奖始一揭晓,申恩志就收到不少媒体的采访邀请。这是因为,他与本届诺奖得主、美国科学家Victor Ambros有着特殊的学术渊源:两人属于“同门嫡系”,申恩志曾在麻省大学医学院RNA治疗研究所师从2006年诺贝尔奖得主Craig C. Mello,Mello是Victor Ambros的弟子之一。
2019年,申恩志全职归国,加入西湖大学,创立了非编码核酸生物学实验室,致力于破解非编码RNA的作用机制及其在生命活动中的重要功能。如今,他的研究已经走在全球前沿,而人工智能(AI)已成为不可或缺的助推器。
“生命科学研究已离不开AI。”申恩志感叹道。
在西湖大学,不止是申恩志,不同学科领域的科学家都在通过AI赋能学科研究,创新科研新范式。近日,西湖大学三位教授申恩志、金耀初、蓝振忠分享了他们关于AI的探索故事。
从“看见”到“预见”
如果说AI带来了一场全新的变革,那么这场变革的起点,往往源于科学家们对AI潜力的“看见”和对未来发展的“预见”。
对于生命科学家申恩志来说,这样的“看见”始于非编码RNA解析的瓶颈。非编码RNA占人类转录组的98%,它们之间具有动态而复杂的调控关系,仅靠传统实验手段难以找出调控关系、调控规律,而AI则为领域带来新的希望。
在申恩志看来,AI与生命科学、尤其是计算生物学的跨学科研究,显著提高了科学研究的速度和准确性。他预见,AI的深度参与将加速整个生命研究的进程。
而人工智能学者金耀初,则从生物演化的规则“看见”了AI的进化规则。
把自然的演化规则引入到人工智能领域,以解决复杂系统的优化和决策问题,这就是金耀初研究的“演化算法”。在他眼中,从汽车的喷气发动机和自适应巡航系统,到空中客车的机体设计,从疫苗的预测,到医学图像的处理……尽管研究领域千差万别,但解决这些问题的共通方法就是演化算法。
2023年10月加入西湖大学后,他创立了“可信及通用人工智能实验室”,致力于应用驱动的可信人工智能研究及其在工业、科学和艺术中的应用,以及采用演化发育方法探索实现通用人工智能的新途径。目前,他的团队正在开发能够演化和自适应的具身智能机器人,同时探索通用人工智能的新方向。
从业界回归学界的蓝振忠,则“看见”AI在心理健康领域的未来。2017年,蓝振忠从卡耐基·梅隆大学计算机学院博士毕业后,进入谷歌公司工作。也是那时,他见证了AI技术的快速发展,也敏锐察觉到其在情感交互领域的潜力。
加入西湖大学后,蓝振忠想做的第一件事,就是打造一台能随时随地陪伴、辅助心理咨询的对话机器人。他带领团队研发出了心理咨询机器人“小天”,这款AI不仅具备语言理解能力,还配备了情感计算模块。蓝振忠相信,未来通过交叉学科合作,团队能更深刻地洞察用户心理健康问题。
从“预见”到“创见”
科学的探索从未止步于“预见”,而是在不断的探索中创造新的知识边界。在西湖大学,申恩志、金耀初和蓝振忠三位科学家,正通过AI与各自学科的深度融合,从“预见”迈向“创见”。
申恩志的实验室是跨学科合作的典范。他的团队涵盖信息学、生物化学、生物物理和遗传学等多个领域。在多学科交叉的背景下,申恩志团队利用计算和AI技术,高效地解析非编码RNA数据,分析调控关系和调控规律,解决了以前单靠实验解决不了的问题。
目前,申恩志实验室团队不单自己利用数据建模型,用AI做分析,也经常采用AlphaFold等工具实现科研模式的变革。
在金耀初的实验室,AI研究正沿着“向自然智能学习”的方向不断深入。近两年,随着大模型的发展火热,其带来的能耗问题也引发了业界的担忧。对此,金耀初希望通过演化和发育的方式,让AI像生物智能一样自然演化,以更低的能耗产生更高的智能。
为此,金耀初专门建立了一个名为“演化与发育神经网络”实验室,希望用AI模拟人类的起源过程,在自然环境中不断演化育出更智慧的智能系统。在西湖大学跨学科交叉合作的环境中,他有信心研发出有自主学习能力、更类人的人工智能系统,为实现通用人工智能探索出一条新路径。
而在蓝振忠的研究中,AI被赋予了情感的温度。在心理咨询机器人“小天”的研发中,蓝振忠提出了IQ(智商)和EQ(情商)的双重要求,他希望通过“小天”能帮到更多被心理健康问题困扰的人。
近期,蓝振忠也在跟金耀初探讨合作,寻找大模型与演化优化算法的结合点,希望通过模仿交互,实现自我迭代。
算力,助力“科学家+AI”
“让AI做从1到N的事,人类可以做更多从0到1的事情。”正如申恩志所说,新技术会帮助人类突破局限,开启全新的可能。这不仅仅是一种技术理念,更是一种立足未来的人类愿景。
在西湖大学,这样的理念和愿景正被付诸实践。从“看见”到“预见”,从“预见”到“创见”,科学家正在用实际行动描绘了“科学家+AI”的图景,并生动诠释了AI如何成为科学创新的重要推动力。
这一切,都不离开西湖大学算力平台的支持。
目前,西湖大学计算中心建有服务器机房500平方米,分为科学计算算力平台、冷冻电镜算力平台、人工智能算力平台三类算力资源。计算中心通过各种类型的计算资源服务支撑学校各项科学研究,通过统一集中的算力资源并配合合理调度和管理政策,计算中心可为校内大部分算力需求提供服务。
自2020年以来,浪潮信息持续参与西湖大学计算中心建设,为西湖大学提供稳定可靠的算力系统,支撑算力需求。同时还提供了人工智能平台AIStation。通过人工智能平台AIStation,计算中心能够统一管理计算资源,将计算资源利用率提升到90%以上,减少资源闲置,缓解多人使用下的资源拥挤以及计算资源不足问题。
注:本文转载自《中国科学报》官微