剪辑：ScienceAI
最近，科学家发布了有史以来最大的生物学东谈主工智能（AI）模子 ——Evo 2。
该模子基于 128，000 个基因组进行测验，涵盖了从东谈主类到单细胞细菌和古细菌的生命之树，不错重新启动编写所有这个词染色体和小基因组。它还不错和会现存的 DNA，包括与疾病关系的难以说明的「非编码」基因变体。
Evo 2 由好意思国 Arc 接洽所（Arc Institute）和斯坦福大学的接洽东谈主员以及芯片制造商 NVIDIA 共同设备，科学家不错通过线上界面使用，也不错免费下载其软件代码、数据和复制模子所需的其他参数。
早在前年 11 月，Evo 的第一个版块 (在 80，000 种细菌、古细菌和病毒的基因组上进行测验）就登上了《Science》杂志封面。
Evo 及 Evo 2 的蹂躏是可想而知的，接洽团队是如何达成这些蹂躏的？
在 Evo 2 发布之前，外媒《Quanta Magazine》曾采访 Evo 接洽团队主要成员、论文通讯作家 —— 斯坦福大学计较生物学家 Brian Hie，采访围绕 DNA 与东谈主类话语之间的相似之处，Evo 能作念什么和不可作念什么等话题伸开。Brian Hie 暗示：「东谈主类很难和会生物序列」，而「Evo 发现了东谈主类无法看到的格式」。
图示：Evo 团队中枢成员，Brian Hie（中）。
ScienceAI 对《Quanta Magazine》访谈中枢内容进行了不改换应允的编译、整理，内容如下。
是什么让你以为 DNA 不错像话语一样处理？
DNA 自身像东谈主类当然话语一样是序列化的。它是由闹翻的「token」或构建块构成的序列。咱们将东谈主类当然话语 tokenize 为单词、字母或汉字。在生物学中，一个 token 不错对应一个 DNA 碱基对或一个氨基酸。
就像当然话语一样，DNA 也有其当然结构。这些序列并不是立地的。当然话语中的好多结构也口舌细腻的，可能是朦胧的，况兼一直在变化。相通地，DNA 序列也有一些朦胧性。交流的序列在不同的凹凸文中可能意味着不同的事物。
怎样料想将 LLM 应用于 DNA？
分子生物学的中心律例是一个非凡绚丽的东西。它指出 DNA 编码 RNA，RNA 编码卵白质。是以如若你在 DNA 上测验一个模子，况兼它是一个好模子，你就不错免费获取 RNA 和卵白质的话语建模，因为 DNA 和卵白质序列之间有班师的对应关系。
你还不错在基因组自身上进行测验：基因在基因组上互相相邻。当你测验一个卵白质话语模子时，你基本上会取所有这个词基因组并剪掉所有编码卵白质的部分，然后永别测验所有这些小部分。但这忽略了卵白质方位的庞杂遗传配景。非凡是在微生物基因组中，功能关系的卵白质在基因组上班师相邻，是以这些卵白质编码区域在基因组上的王法很伏击，而在卵白质话语模子中失去了这些信息。
我意志到在更基础的脉络上测验模子 —— 从卵白质着落到 DNA—— 不错扩展模子的才能。
如何测验 Evo「阅读」DNA？
卵白质和 DNA 话语模子之间的一个伏击区别是模子用于进行下一个碱基对预测的序列长度，咱们称之为「凹凸文长度」。凹凸文长度访佛于一个东谈主一次不错看到的演义的一两页。Evo 是在由好多基因组构成的「演义」上测验的。
这需要一些工夫发展，因为长的凹凸文长度滥用巨额的计较才能。计较需求跟着凹凸文长度的增多呈二次方增长，股指配资但运气的是，已有一些接洽找到了表率来减少长凹凸文所需计较。斯坦福实验室的别称学生帮咱们将关系进展应用到咱们的 DNA 模子中。
Evo 的测验数据集也很伏击。从卵白质话语建模中，我了解到序列各样性很伏击。当向模子展示生命的进化替代有筹算，模子就不错应用这些替代有筹算来学习一般轨则。
你是如何测试 Evo 的，它的进展如何？
咱们给 Evo 提供了具有各样突变的卵白质编码 DNA 序列。任务是预测这些突变的「进化可能性」，即它们在当然界中存在的概率。被以为可能的突变应该在实验室中保持或改善卵白质的功能，不可能的突变应该与功能不良关系。
Evo 莫得任何干于功能的明确学问。它只知谈往日进化中使用了哪些突变。此外，模子仅在 DNA 上进行测验，莫得任何干于 DNA 的哪些部分与卵白质匹配的指引。因此，Evo 必须弄了了 DNA 如何编码卵白质，以及卵白质在基因组上的肇端和闭幕位置。
咱们通过卵白质功能的实验测试对 Evo 得出的可能性进行了评分。咱们发现：如若某个碱基对在 Evo 模子下具有高可能性，那么该碱基对很可能会保持或改善卵白质的功能；如若该碱基对的可能性较低，那么将其插入序列中很可能会龙套卵白质功能。
LLM 容易出错，Evo 是否更准确？
关于 ChatGPT，你但愿它能准确掌持事实。而在生物学中，这些「幻觉」的确不错被视为一种特点而非颓势。如若某个奇特的新序列在细胞中起作用，生物学家会以为这是新颖的。
但 Evo 确乎也会犯错。举例，它可能笔据某个序列预测出一种卵白质结构，但当咱们在实验室中合成这种卵白质时，恶果可能是作假的。
原文集会：https://www.quantamagazine.org/the-poetry-fan-who-taught-an-llm-to-read-and-write-dna-20250205/
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