快报内容
时间与地点:2026年1月29日,国际顶级学术期刊《自然》(Nature)出版了最新一期,其封面故事聚焦于谷歌旗下“深层思维”(DeepMind)公司的重要研究成果。
人物与机构:这项研究由DeepMind的团队完成,其华人研究科学家Jun Cheng是核心作者之一。谷歌CEO桑达尔·皮查伊也公开表达了对该成果的肯定。
发生了什么事:DeepMind正式推出了名为AlphaGenome的深度学习模型。该模型旨在解决生物学领域的一项长期挑战——解读人类基因组中约98%不编码蛋白质的“暗基因组”或“非编码区”的功能。这些区域虽不直接制造蛋白质,却如同电路的开关,精密调控着基因的表达,与许多疾病密切相关。
AlphaGenome的突破性在于它成功打破了现有技术的瓶颈。传统模型难以兼顾长DNA序列分析和高分辨率预测,而AlphaGenome能够一次性处理长达100万个碱基对的序列,并保持单碱基分辨率。其核心架构创新性地结合了卷积神经网络(CNN)和Transformer,前者擅长捕捉局部DNA模式,后者善于理解长距离的调控关系,从而实现了“既见树木,又见森林”的分析能力。
在性能评估中,AlphaGenome展现了卓越的实力。研究团队通过了26项基准测试对其进行综合评估,结果显示,该模型在25项任务中的表现达到或超越了当前最先进的专门模型。它不仅能够预测基因的位置,还能全面预测基因表达、剪接、染色质开放性等多种分子特性,是一个强大的“多任务合一”工具。
有什么影响:AlphaGenome的出现对生命科学研究和医学发展具有深远影响。它能够极快地(约一秒内)评估基因突变对多种分子功能的潜在影响,极大加速了疾病病因的发现过程。例如,在一项T细胞急性淋巴细胞白血病(T-ALL)的研究中,AlphaGenome成功预测了一个非编码突变如何远程激活致癌基因TAL1,这与实验室耗时数年的结论一致,将相关研究周期从数月缩短至数周。
该模型为罕见遗传病的诊断提供了强大新工具,并能指导合成DNA的设计,为未来的精准基因治疗奠定基础。自2025年开放非商业用途以来,AlphaGenome已被全球数千名科学家使用,API调用超过百万次,正成为科研界的一项宝贵资源。此举也被视为继AlphaFold之后,AI在生命科学领域带来的又一次范式革命,标志着生物学研究进一步从描述性科学转向预测性科学。
总结
谷歌DeepMind的AlphaGenome登上《自然》封面,是AI驱动生命科学发展的又一里程碑事件。它以前所未有的长序列处理能力和超高精度,为我们解读基因组“暗物质”提供了强大解码器,不仅深化了对生命运行机制的理解,也展现出巨大的临床应用潜力,有望引领遗传病研究、药物研发等领域进入一个新纪元。





