OMG！什么样的中国科研成果，居然让世界顶刊开“快速通道”？

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本文作者：董董

版式设计：木木

是谁，以第一完成单位的身份在《自然》杂志发表了论文？

百度！

是谁，发就发吧，还是以“加速预览”（Accelerated Article Preview）形式最快发表？

还是百度！

5月3日，国际顶级学术期刊《自然》正刊发表了百度在生物计算领域的重磅突破性成果——《Algorithm for Optimized mRNA Design Improves Stability and Immunogenicity》，提出了mRNA序列优化算法LinearDesign。

可以说，这篇论文的发布，证明了中国科技企业成果在全球科研领域获得了极大认可。

先给大家做个科普，1869年创刊的《自然》是世界上最早的国际性科技期刊。作为世界上最负盛名和最权威的综合性自然科学期刊之一，它刊载的内容经常被世界各地新闻媒体作为最新科学信息的最可靠来源而被广泛传播。

其上刊载过众多科学巨擘们的重大研究结果，像伦琴发现X射线、爱因斯坦的相对论、Raymond Dart提出的人类非洲起源说、沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构设想等等。

都知道百度厉害，但是没想到百度这么厉害！

问题来了，这到底是个什么成果，用得着《自然》开放“快速通道”，就为了第一时间@全球最顶流的科技朋友圈？

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AI和生物跨学科创新

用11分钟跨越138亿年

大家都知道，科研这件事，能专精一个方面已经很了不起了。

偏偏百度艺高人胆大、不走寻常路，想要把AI技术和生物领域疫苗研发搞到一起。

最后，还真把这两个八竿子打不着的领域给打通了，实现了真正的跨学科创新。

集两家所长、长得更好看更厉害的“混血儿”——LinearDesign算法，就这样诞生了！它主要的作用，就是用自然语言处理中网格解析（Lattice Parsing）技术，对mRNA疫苗序列进行优化，来提升疫苗稳定性和有效性。

这么听听，貌似也没多厉害啊？

来来来，新冠病毒Spike蛋白听说过吧？

设计出稳定、成药性更好的mRNA序列，从而研制出遏制COVID-19的疫苗和药物，之前一直是mRNA疗法研究领域的难点之一。

要是用以前的老办法来寻找一条稳定序列，你猜猜需要多少时间？

——假如由一台超级计算机每秒计算一个序列，那么从宇宙诞生到现在的138亿年，连潜在mRNA序列的亿万分之一都无法计算完毕！

而百度搞出来的LinearDesign算法呢？——11分钟！11分钟之内，就能找到最稳定的候选。

用11分钟跨越138亿年！

做梦都梦不到的现实，百度，居然实现了！

目前，这一算法的有效性已经在新冠mRNA疫苗和带状疱疹mRNA疫苗两种疫苗中得到验证。

百度与论文合作单位斯微生物开展了生物实验验证，头对头比较不同mRNA序列对疫苗有效性的影响。相比传统方法设计的、进入临床的新冠mRNA疫苗序列，LinearDesign设计的序列稳定性（mRNA分子半衰期）最多提升5倍以上，蛋白质表达水平（48小时）最多提升3倍，抗体反应最多提升128倍。相比传统方法设计的带状疱疹mRNA疫苗序列，LinearDesign设计的序列稳定性（mRNA分子半衰期）最多提升6倍以上，蛋白质表达水平（48小时）最多提升5.3倍，抗体反应最多提升8倍。

实验数据证明，LinearDesign算法设计序列能够显著提升疫苗有效性和保护力，将有助于生物医药公司快速研发更有效的mRNA疫苗，缩短研发周期，降低研发成本。

换句话说，在LinearDesign算法的帮助下，当面对病毒的攻击时，我们就能更快速地生产出更有效的“武器”，在“战场”上占据更多的优势。

而当我们获胜时，“战利品”则是无数人的健康和生命。

可见，《自然》为什么会为百度开“快速通道”？其目的就在于想将这样的技术及时传递出去，让更多相关领域的相关工作人员和企业得到启发。

已经有小伙伴第一时间get到了！美国知名心脏病学家和基因组学家埃里克-托普（Eric J. Topol），第一时间在推特上分享了百度LinearDesign算法。

或许，未来，在LinearDesign算法的帮助下，会有更多人力、物力，投入到相关的疫苗研发中去，那也将会有更多人的，从中获益。

2

抢先布局生物计算领域

AI开道持续发力科学抗疫

论文可以走快速通道，但科研始终是一场长跑比赛。

早在2018年，百度就已经展开了在生物计算领域的探索。

2019年7月，百度首次提出了可大大加快RNA结构预测速度的LinearFold算法。

2020年5月，百度研究院重磅推出全球首个mRNA疫苗基因序列设计算法LinearDesign，并继续向全球疫苗研发机构及研究中心免费开放。

是的，论文是昨天发的，成果是三年前就已经有了的。

从无到有，短短几年的时间，看似惊人的成绩背后，归根结底，还是百度这棵大树足够根深，才能在时机成熟的时候，开花、结果。

正如之前所说的那样，百度正在做的，是AI技术与生物领域疫苗研发相结合、计算机科学

与生物学跨学科的创新。

百度作为国内、乃至国际AI技术的排头兵，其技术实力可以说毋庸置疑。

《AI创新链产业链融合发展赋能数字经济新时代——中国人工智能专利技术分析报告（2022）》显示，百度AI专利申请量1.68万件，连续五年保持中国第一。

以 2013 年建立美国研究院为起点，百度投身AI事业已经整整十年了。多年投入后，百度仍在努力把 AI技术储备转化成足以撑起第二、第三增长曲线的新业务。

而百度在生物计算领域的思路，其基础，就是依托其AI核心能力。

与此同时，百度还与生物学领域里有强大实力的小伙伴们，实现强强联手。

2020年4月，百度与中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所签署战略合作协议，双方将联合设立“中国CDC应急技术中心-百度基因测序工作站”。

2020年8月，百度与行业领先的mRNA药物公司斯微生物达成科研合作。

2021年，百度与全球领先的生物制药公司赛诺菲达成合作，将LinearDesign算法整合到赛诺菲的产品设计管线，用于mRNA疫苗和药物开发。

截止到目前，全球已经有超过30家医药企业、科研机构使用LinearDesign算法平台。

在今年的百度 Create 大会暨百度AI开发者大会上，李彦宏表示：“百度的机会是把技术变成人人需要的产品，这一步最难，但也最能产生影响力。”

百度从来不纸上谈兵，技术，最终转换成为了生产力。

2020年，百度凭借LinearFold和LinearDesign算法在新冠抗疫中的杰出贡献，荣获国际顶尖人工智能峰会The AI Summit举办的 AIconics奖项的首届“AI For Good（人工智能向善）”奖。

该奖项，旨在表彰将AI作为变革积极力量的企业、有助于创造“可持续发展世界”的研究和技术、或是将AI价值视为核心的先锋者。

自从2017年把 AI 提升为公司战略之后，百度将之贯彻至今。

百度是如今少有的同时具备人工智能四层能力的公司，与此对应的是AI的三驾马车：数据、算力和算法，也在快速向前。

李彦宏曾表示：“技术的发展，没有导航地图，只有指南针。”

2011年，百度开始自研昆仑 AI 芯片，2018年发布。

2016年，百度推出飞桨，2021年成为中国开发者使用最多的深度学习框架，全球排名第三。

2019年，百度发布文心大模型。最近倍受关注的文心一言（ERNIE Bot），作为百度自主研发的知识增强大语言模型，正是文心大模型家族一员。

2022年，百度又发布了“知一跨模态大模型”。

可以说，百度，正一直践行着“AI For Good（人工智能向善）”的主旨。

1980年5月，凭借疫苗这个神奇的武器，我们终于战胜了天花，它也是人类干预根除的第一种疾病。

炭疽、霍乱、鼠疫、小儿麻痹症、麻疹、破伤风……凭借着科技和医学的进步，很多曾经让人类束手无策的疾病，都已经找到了相对应的解决方法。

但这还远远不够！

我们当下面临的，依然是数量庞大、多样复杂的疾病，而它们中，还有很多尚未找到有效的治疗方法。

百度集团副总裁吴甜曾表示：“新兴的mRNA技术迅速推进了新冠肺炎等传染疾病的疫苗和药物研发进程，将mRNA与生物计算的结合使得这一进程更加快速、高效，并可能为未来的药物研发提供了一种全新的思路。”

2020年12月，在WAVE SUMMIT+2020深度学习开发者峰会上，百度正式对外发布了基于飞桨的生物计算平台-螺旋桨PaddleHelix。螺旋桨PaddleHelix面向新药研发、疫苗设计、精准医疗等场景，为生物医药领域的研究者和从业人员提供全面的AI+生物计算的算法工具和技术方案。

可以预见的是，LinearDesign，只是一个开始。

科技的进步，带动人类社会的进步。

百度十年前开始投入的一些方向是“后天”才会发生的事，它们来得更晚，影响力也会更大。正如LinearDesign的诞生，给了我们新的期望——当我们不得不面临来自疾病的新挑战时，能抢赢这场赛跑。

正如爱因斯坦所说的那样——我从不想未来，它来得太快。

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