過去幾十年,他幾乎參與了所有重大生物技術突破。
他認為,基因測序和合成的成本直線下降,CRISPR這種精準基因編輯工具、AlphaFold,以及能同時跑海量實驗的能力,都讓我們離大突破不遠了!
像「返老還童」逆齡生長、複活滅絕物種、結合人類優勢的生物機器人,以及武器化的鏡像生命。
2050年解決老齡化問題
生物技術突飛猛進,對衰老的理解和應對越來越強,不光是搞清楚衰老原因,還能實際逆轉一些衰老跡象。
按照生物技術飛速發展和衰老治療的突破趨勢,2050年可能是個關鍵節點。
也許25年後,你的健康狀況會比你想象的更好。
George認為體細胞療法大有可為。
衰老是一個細胞層麵的現象,蛋白質通過血液和其他通過血液傳播的因子進行信號傳導等。
如果把全身細胞的核都換成年輕的,身體可能會一下子變得年輕,而不用從胚胎重新長一遍。
最困難的部分是大腦。
大腦不太用幹細胞,但可以人工引入幹細胞,讓它們融入神經網絡,學會原來的功能,再慢慢把老細胞替換掉。
Dyno
Therapeutics展示了一種技術,能讓腦神經元的靶向效率提高100倍。
這次嚐試背後用了不少AI技術,還測試了上百萬種不同的病毒衣殼。
病毒衣殼的多樣性和結構變化其實挺有限的,但細胞的可能性就更多了。有些療法隻需要1%的細胞被改造就行,因為這1%能產出某種缺的酶。
George是Colossal的聯合創始人之一,他們最近宣布複活了恐狼,還在搞毛象。
大象和毛象的基因組可能差了上百萬個堿基對。複活的到底是個啥東西,怎麽看這個問題?
拿恐狼來說,Colossal顯然沒做出一個一模一樣的恐狼。
但這幫全世界科普了灰狼和恐狼有啥區別。恐狼體型大,可能有特定毛色,頭比腿的比例更大。
要做到這些得改多少基因?也許這是恐狼2.0,接下來要做3.0,慢慢逼近。
他們想開發技術,能精確複製某個物種,甚至做出100個變種,這樣就沒人會爭論能不能做出恐狼了。
問題會變成:你該造啥?對這物種、對它生活的環境、對人類,才是最有益的?
生物學就像在用高級編程語言搞開發:它比從頭設計的任何東西都複雜,但某種意義上又特別寬容。
不過,要把人類的智力推到新高度,難度不小,可能也沒那麽急。
如果80億人都超級健康,智商和教育水平都跟愛因斯坦差不多,那世界會是什麽樣。
武器化的「鏡像生命」
George Church參與過一篇論文,警告「鏡像生命」的危險。
既然物理上可行,為什麽沒發生呢?
他們不希望實驗室裏造的東西逃出去,除非整個社會一致覺得這是好事。
地球上可能已經有「鏡像生命」,隻是還沒被武器化。
「鏡像生命」如果能被武器化,那問題就更嚴重了,可能會消滅所有競爭的生命。
當然,有些想搞武器化的人可能覺得用現成的病原病毒就夠了,沒必要費勁搞「鏡像生命」。
人們對生殖基因編輯有過暫停和反對的聲音,但還是有人做了。這是暫停、自願承諾和吹哨機製的全麵失敗。
現在世上大概有三個健康的基因編輯小孩,很快他們就會成為青少年了。
合成技術將帶來革命
過去幾十年,DNA測序成本降了百萬倍,合成成本降了千倍。
有可能,生物技術離大回報已經很近了。
現在有了治療罕見病的奇跡療法,有了疫苗。如果算得寬泛點,生物技術相關的產業可能值上萬億美元。
合成生物學的出現,真正解放了思維。
雖然一開始聚焦在大腸杆菌和酵母,但它讓人們開始考慮更大的可能性,比如新的氨基酸。
藥物設計會越來越好,失敗率會降低。每種藥的成本會下降。
成本曲線會受到新工具影響,比如,從Sanger測序到納米孔和熒光下一代測序,就是個大飛躍。
AI和蛋白質設計的結合,帶來了階躍式變化。
下一波可能是AI跟生物學其他領域的融合,比如發育生物學。
之後是發育生物學跟製造的結合,換句話說,就是用DNA作為編程材料,造出任意形狀的東西。
生物學絕對能做出以光速導電的聚合物。可以造一個混合神經係統,包含傳統神經元和以光速傳導的組件。
設計蛋白質一直是個大難題。設計核酸還好,比如想讓兩個東西結合,用沃森-克裏克規則就能搞定。
AlphaFold很好,但隻是部分解決方案。還有其他不同於AlphaFold的大語言模型。
如果在一個絲氨酸蛋白酶裏把絲氨酸換成丙氨酸,它的折疊結構會完全正確,精確到Angstrom的幾分之一。
進化可能百萬年才改幾個堿基對,現在一個下午就能試幾十億種變化。
目前的AI蛋白質設計工具在這方麵還不夠強,正在努力改進,像非標準氨基酸。
非標準氨基酸的生成正在掀起革命,這些氨基酸要麽自帶共價鍵,要麽能輕鬆結合整個元素周期表裏的穩定元素。
每種都要融入模型、重新訓練,但一旦搞定,很快就會湧現出一係列新材料。
遺傳谘詢改變未來
George Church研究過很多技術,從基因編輯到滅絕物種複活,再到逆轉衰老。
他認為遺傳谘詢被低估了。
它在某種程度上完全可以跟基因治療媲美,雖然對已經出生的人沒用,但對未來的人來說,很有用。
安全帶剛出來的時候,很多人抵製,因為車禍死亡或受傷的概率不到1%。
遺傳谘詢也是類似,隻有3%的孩子會受嚴重遺傳病影響,人們會想:「我不至於那麽倒黴,我在97%安全區。」
如果這是賭馬或去賭場,97%的勝率你肯定覺得不錯。但如果是一個孩子的未來,97%可不夠。
在印度,由於種姓製度和長期的族內通婚,有些群體有很高的隱性疾病風險。所以遺傳谘詢特別有價值。
3%已經不可接受了。這不僅是孩子的悲劇,也會影響到整個家庭。
很多時候,一個或兩個父母得辭職,全職照顧孩子,還要籌錢,因為這些病治療費用很高。
他建議基因療法公司聚焦常見疾病,比如老齡化相關疾病和傳染病。
隨著好結果的傳播,遺傳谘詢會被看作是最簡單的醫療手段之一。
它成本很低,一個基因組分析才100美元,很快可能更便宜。
相比之下,遺傳病帶來的機會成本、患者無法工作、家人的照顧負擔,動輒幾百萬美元。
從公共衛生的角度,這回報率太誇張了,至少十倍。英國的NHS、美國的保險公司都該掏錢支持。
George Church對科學AI的興奮程度遠超語言模型。
令人擔心的是,要讓能力再上一層樓,可能需要通用人工智能(AGI)或超人工智能(ASI)。
有很多安全組織和安全規則,但一旦競爭變得激烈,這些規則往往會被削弱甚至拋在一邊。
所以,AGI和ASI得悠著點,慢慢來。
需要國際社會對什麽是安全的AI達成共識。
如果AGI出現,反而會拖慢生物研究的進度,甚至可能讓研究停擺。
因為超級智能的第一反應可能是:「生物學跟我沒啥關係,我又不是生物做的。」