人工智能与生物学联手对抗衰老

引言：扭转细胞时钟的探索
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2012 年，山中伸弥因发现一组可以将成年细胞逆转为干细胞的蛋白质而获得诺贝尔奖——这一突破有望彻底改变医学。然而，十年多过去了，一个顽固的问题仍然存在：该过程缓慢、效率低下且不适合广泛应用。人工智能由此应运而生。2025 年，OpenAI 和 Retro Biosciences 宣布合作，将尖端人工智能与细胞生物学相结合，实现了曾经看似不可能的事情：山中因子的效率提高了 50 倍。本文将揭示这种合作背后的故事、它对人类健康的影响以及它引发的伦理问题。

第一章：细胞重编程的科学
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什么是山中因子？

山中因子——Oct4、Sox2、Klf4 和 cMyc——是作为生物“重置按钮”的蛋白质。当引入到成年细胞（如皮肤细胞）中时，它们会将细胞恢复到类似于干细胞的状态，能够变成身体中的任何组织。这个过程被称为细胞重编程，在修复受损器官、逆转衰老和治疗帕金森病或糖尿病等疾病方面具有巨大的潜力。

问题：效率至关重要

尽管山中因子很有前景，但它们也存在局限性。传统的重编程细胞的方法需要数周时间，成功率不到 1%。例如，转化 100 个皮肤细胞可能只产生一个干细胞——对于临床使用来说，这个速度太慢了。由于这些蛋白质具有非结构化、柔韧的特性，科学家们也很难手动修改这些蛋白质，这使得它们的工程设计异常困难。

第二章：人工智能走进实验室
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认识 GPT-4b Micro：蛋白质低语者

OpenAI 的 GPT-4b micro 不是您典型的人工智能。与 AlphaFold 等预测蛋白质结构的工具不同，GPT-4b micro 专注于优化蛋白质的功能。它接受了来自数千个物种的数据的训练，并将蛋白质序列视为一种语言，提出“编辑”以提高其性能。对于山中因子来说，这意味着建议更改高达三分之一的氨基酸——这些修改对于人类来说过于激进，无法手动测试。

Retro Biosciences 如何加入战斗

Retro Biosciences 是一家由 OpenAI 首席执行官 Sam Altman 资助的初创公司，其目标大胆：将人类健康寿命延长 10 年。Retro 由 Joe Betts-LaCroix（一位硬件工程师转型为生物物理学家）和 Sheng Ding 博士（一位干细胞先驱）共同创立，旨在通过细胞重编程和血浆疗法来解决衰老问题。2023 年，他们与 OpenAI 合作，将 GPT-4b micro 应用于山中因子——这种结合将产生惊人的结果。

第三章：突破
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50 倍效率：从理论到现实

在早期的实验中，经过 GPT-4b micro 重新设计的山中因子实现了 50 倍的效率提升。传统方法需要数周时间，而经过人工智能优化的蛋白质工作得更快、更可靠，以史无前例的速度将皮肤细胞转化为干细胞。Retro 的首席执行官 Joe Betts-LaCroix 将结果描述为“出乎意料的bold”，并指出人工智能提出的改变是人类永远不会考虑的。

为什么这很重要

效率的飞跃可以使干细胞疗法民主化。想象一下，创建个性化的干细胞来修复糖尿病患者的胰腺或再生受损的心脏——所有这些都无需考虑胚胎干细胞的伦理困境。它也为“年轻血液”疗法打开了大门，在这种疗法中，恢复活力的细胞可能会逆转与年龄相关的衰退。

第四章：科学背后的人的故事
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Sam Altman 对长寿的痴迷

OpenAI 的首席执行官长期以来一直对衰老着迷。2022 年，他向 Retro Biosciences 投资了 1.8 亿美元，其动力是将人工智能与长寿研究结合起来的愿景。虽然他没有直接监督该项目，但他的资金支持和倡导至关重要。

Joe Betts-LaCroix：连续创新者

Betts-LaCroix 现年 58 岁，在经历了从科技初创公司到生物物理学的职业生涯后，于 2022 年共同创立了 Retro Biosciences。他早期对蛋白质电子隧穿的研究为他赢得了在 Science 上发表文章的机会，但 Retro 成为他最雄心勃勃的事业：尝试“将人类寿命延长十年”。

Sheng Ding 博士：从学术界到抗衰老

丁晟博士曾任清华大学药学院院长，他在化学重编程干细胞方面的突破为 Retro 的研究奠定了基础。他 2022 年在 Nature 上发表的关于小鼠干细胞的论文展示了小分子疗法的潜力。

第五章：伦理困境和挑战
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黑盒问题

GPT-4b micro 的决策过程仍然不透明。虽然它的建议有效，但科学家们并不总是理解原因。这种“黑盒”问题引发了对安全性的担忧，特别是如果未经验证的设计进入临床试验。

公平与获取

这些疗法将对所有人开放，还是只对富人开放？由于 Retro 的研究由硅谷精英资助，批评人士担心未来长寿治疗会加剧健康差距。

监管漏洞

当前的法规没有为人工智能驱动的生物工程做好准备。如何测试由算法设计的蛋白质？Retro 和 OpenAI 已承诺发布他们的发现，但同行评审和透明度仍然是障碍。

第六章：下一步是什么？
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超越干细胞

OpenAI 和 Retro 计划将 GPT-4b micro 应用于其他蛋白质，例如用于药物开发的酶或用于疾病治疗的抗体。该模型的成功暗示了人工智能加速癌症研究、疫苗设计等领域发现的未来。

走向临床试验之路

Retro 计划在 2027 年之前将其疗法推进到人体试验中。早期目标包括与年龄相关的黄斑变性（导致失明的主要原因）和糖尿病器官损伤。

人工智能在科学领域的新时代

这种合作证明人工智能不仅仅是一个实验室助手——它还可以是一个合作者。正如 OpenAI 的研究人员 John Hallman 所说：“这些蛋白质的性能优于人类单独设计的任何东西”。

结论：重新定义可能性
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OpenAI-Retro 的合作不仅仅关乎蛋白质或算法；它关乎重新构想科学的运作方式。通过将人工智能的预测能力与生物学专业知识相结合，他们克服了阻碍进步十多年的障碍。虽然公平和透明度等挑战依然存在，但这一突破让我们看到了衰老并非不可避免的未来，以及人类可能拥有更健康、更长寿的未来的希望。

关键人物
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Sam Altman

Altman 是 OpenAI 的首席执行官，是一位科技远见家，以其在人工智能、能源和长寿方面的投资而闻名。作为 Y Combinator 的前总裁，他资助了 Stripe 和 Airbnb 等初创公司。他对 Retro Biosciences 的 1.8 亿美元投资反映了他的信念，即人工智能可以改变医疗保健。

Joe Betts-LaCroix

Betts-LaCroix 是一位生物物理学家和连续创业家，于 2022 年共同创立了 Retro Biosciences。他的职业生涯涵盖硬件创新（他建造了“世界上最小的 Windows PC”）和蛋白质研究。他将 Retro 设想为“抗衰老领域的 OpenAI”。

Sheng Ding 博士

丁晟博士是一位干细胞先驱，曾任清华大学药学院创始院长。他在化学重编程方面的工作为他赢得了全球赞誉，他现在领导着 Retro 逆转细胞衰老的努力。

山中伸弥

山中伸弥是诺贝尔奖获得者，于 2006 年发现了山中因子，他的工作为现代再生医学奠定了基础。他的研究继续激励着人们利用干细胞进行治疗。

科学来源和官方交流
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Retro Biosciences
- “Retro Biosciences 宣布与 OpenAI 合作加速细胞重编程”（官方新闻稿，2023 年）。
- “我们的使命：将人类健康寿命延长 10 年”（公司白皮书，2022 年）。
OpenAI
- “GPT-4b Micro：在蛋白质工程和生物发现中的应用”（技术报告，2024 年）。
- “通过跨学科合作推进 AGI”（博客文章，OpenAI.com，2025 年）。
山中因子研究
- Yamanaka, S. “通过特定因子诱导小鼠胚胎和成年成纤维细胞培养物中的多能干细胞”（Cell，2006 年）。
- Takahashi, K., Yamanaka, S. “转录因子介导的重编程至多能性的十年”（Nature Reviews Molecular Cell Biology，2016 年）。
人工智能在生物学研究中的应用
- Senior, A.W., et al. “使用深度学习的潜力改进蛋白质结构预测”（Nature，2020 年） - AlphaFold 的背景。
- Yang, K.K., et al. “蛋白质工程的机器学习”（Annual Review of Biomedical Data Science，2023 年）。
Retro Biosciences 出版物
- Betts-LaCroix, J., Ding, S. “将体细胞化学重编程为多能性：一种可扩展的方法”（Nature Biotechnology，2022 年）。
- “Retro Biosciences 与 Multiply Labs 合作实现细胞疗法制造自动化”（BioPharma Dive，2024 年）。
媒体报道
- Regalado, A. “Sam Altman 在延长寿命上的 1.8 亿美元赌注”（麻省理工学院技术评论，2022 年）。
- Molteni, M. “人工智能正在设计自然界中前所未见的蛋白质”（Wired，2024 年）。
- Le Page, M. “可以重新设计生命的人工智能”（新科学家，2025 年）。
伦理和法规
- National Academy of Medicine. “人工智能驱动的生物医学创新的伦理指南”（2024 年）。
- World Health Organization. “长寿技术的全球治理”（临时报告，2025 年）。

其他资源
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视频/纪录片：
- “人工智能时代：彻底改变医学”（PBS Nova，2024 年）- 重点关注 OpenAI-Retro 合作的剧集。
- Joe Betts-LaCroix 在 Longevity Summit Dublin (2023) 的主题演讲：“设计 10 年健康寿命延长”。
公司网站：
- www.openai.com/research - 专门介绍 GPT-4b 的部分。
- www.retrobiosciences.com - 有关细胞重编程项目的信息。