#健闻登顶计划# AI在生命科学中到底有没有用?一场“查无此病”的破案实验给出了有启发的答案!如果一种病,夺走了三个孩子的生命,却连名字都没有,那医学还能做什么?
去年,有100多名研究人员自愿把自己“关”进一间会议室,连续三天,试图破解29种始终无法确诊的罕见疾病。他们带来的“新工具”,不是更贵的测序仪,也不是更大的数据库,而是一个人工智能模型。它的名字叫AlphaGenome(隶属DeepMind)。
从“查无此病”,到必须破局。全世界大约有3.5亿人正在经历一种状态:他们患有罕见病,但医学给不出诊断。没有诊断,意味着不知道病因、无法预测进展,更谈不上治疗或生育决策。
“如果你没有诊断,你就被整个医疗系统落下了”。这是瑞典Wilhelm基金会创始人Helene Cederroth的亲身感受。她和丈夫曾失去三个孩子,死因不明。基金会正是以他们长子Wilhelm的名字命名。
为什么基因测序也无能为力?过去十多年,医学把希望寄托在基因测序上,但现实很残酷。原因在于一个被长期忽视的事实:人类基因组中,只有约2%会编码蛋白质,而剩下98%,是“不直接编码蛋白”的DNA。这些区域常被称为“基因组暗物质”。
传统诊断主要盯着那2%的“外显子”,但很多罕见病的致病突变,恰恰藏在那98%里。
问题是这些突变并不改变蛋白结构,却可能改变基因什么时候、在哪里、开多大声工作——而人类几乎无法系统性解读它们。可以归类为表观遗传学。于是,这类变异往往在临床分析中被一句话带过:“意义不明,暂不考虑”!
Hackathon(“跨学科协作攻关”):让AI直接上战场!2025年9月,在梅奥诊所一场“不能诊断的Hackathon”的拉开大幕。来自不同领域的研究者,第一次大规模使用由 谷歌DeepMind开发的AlphaGenome模型,尝试回答一个问题:如果致病突变不在“编码区”,AI能不能帮我们找出来?
AlphaGenome的特长正是预测非编码突变是否会影响附近基因的开启或关闭、是否改变特定细胞类型中的基因表达和是否与患者真实症状“对得上号”。
一个真实的“破案”瞬间!参加Hackathon的研究者,已然知道一个一个非编码突变,只会影响心脏细胞中的基因表达,而不会影响神经细胞。这正好解释了患者的症状——心脏异常,但神经系统正常。当他们把这个突变输入AlphaGenome后,AI给出的预测,与实验结果高度一致。
AlphaGenome 并没有“直接给出答案”,它真正改变的是三件事:把被忽略的98%拉回诊断现场、让“非编码突变”不再自动出局和大幅缩小实验范围,从“几万个可能位点”,缩到“最值得验证的几个”。让基因/症状之间重新对话:不再只看序列,而是看功能和细胞环境。
对于AI有没有用?Hackathon给出了一个非常现实的答案:AI不是医生,也不是答案本身,但它正在把“无从下手”,变成“有方向可查”。在罕见病领域,这已经是质变。
对我们的启发是,AI确实能做到科学家做不到的事,但不能取代医生直接给患者治病!
本文刊登在国际科学权威杂志《自然》上。
