谷歌推出 AlphaGenome:AI 技术助力基因研究一键破解生命密码

解密生命的蓝图

基因组是生命的蓝图，记录了每一个细胞的 DNA 指令。虽然 2003 年人类基因组测序的完成使我们首次看到了 DNA 的全貌，但如何解读这些信息，尤其是微小的 DNA 变异如何影响生物体的健康和疾病，一直是生物学领域的难题。AlphaGenome 的出现，将这一局面彻底改变。

AlphaGenome 的核心功能

AlphaGenome 具备几个显著的功能特点:

-**高效读取与预测**: 该模型能够处理长达 100 万个碱基字母的 DNA 序列，准确预测与基因调控相关的数千种分子特性，极大提高了研究效率。

-**多维度预测能力**:AlphaGenome 不仅限于单一基因的预测，它可以同时对不同细胞类型和组织中基因的起始与终止位点、RNA 生成数量以及基因剪接位置等多方面进行预测。

-**变异效应评估**: 该模型能够在短短一秒内评估基因变异对各个分子特性的影响，通过对比突变序列与原始序列的预测结果，快速量化变异的效应。

核心技术架构

AlphaGenome 的成功得益于其独特的技术架构。模型通过卷积层初步检测基因组序列中的短模式，并利用 Transformer 架构高效传递信息。训练过程中，庞大的计算量被分散到多个互联的张量处理单元 （TPU） 上，确保了快速的训练效率。

与以往的模型相比，AlphaGenome 在长序列与高分辨率之间取得了最佳平衡，使得科学家能够捕捉到更细微的生物学细节。

开启生物学研究新纪元

谷歌 DeepMind 在蛋白质预测模型 AlphaFold 推出五年后，再次通过 AlphaGenome 推动了基因组学的研究。诺贝尔奖得主 DemisHassabis 曾表示，「未来十年，AI 将会治愈所有疾病」。如今，AlphaGenome 的发布为这一宏伟愿景奠定了基础，未来或将推动新疗法的发现与开发。

AlphaGenome 不仅是技术的创新，更是生物学研究方法的革命。通过一次 API 调用，科学家们可以迅速获取对多种调控维度的预测，显著提高了研究效率和准确性。这一工具的推出，预示着生物学研究的新时代即将到来。

参考资料:

https://deepmind.google/discover/blog/alphagenome-ai-for-better-understanding-the-genome/