AI杂谈 | 从两万个基因到十二个氨基酸:AI 制药开始学会做减法
YZDR Lv3

实验室里,研究人员正在通过显微镜观察样本

图:AI 在生命科学里最先兑现的价值,往往不是”想出答案”,而是”把候选范围缩小到人能验证的规模”(图片来源:Unsplash)

2026 年 11 月 4 日,斯坦福医学院的一则新闻稿在科技媒体上转了一圈:他们用一种自己写的算法,从人体自身的蛋白里找到了一个能显著抑制食欲的小分子肽,动物实验里进食量最多下降 50%,减掉的基本是脂肪而不是肌肉,也没有观察到现有减肥药常见的便秘、活动量下降等表现。媒体给它起了个很好卖的名字——“天然 Ozempic”。

这个说法不算错,但它遮蔽了更值得看的东西。

真正有意思的不是”又找到一个减肥分子”,而是这条发现路径的形状:两个研究员面对的是两万个基因、上千种可能的切割方式、数不清的肽段碎片,而最后真正走进实验室被逐个验证的,只有 100 个。 AI 在这件事里扮演的角色,不是”灵光一闪的天才”,而是那把极其锋利的筛子。

这可能是 2026 年 AI 制药最真实的样子:不是魔法,是减法。

一、把两万个基因,砍到 100 个

先把这项研究的路径拆开看。

人体里的很多激素,一开始都是一段没有活性的”前体蛋白”(prohormone)。特定的酶会在特定位置把它剪开,剪出来的碎片里,少数成为真正的信号分子,绝大多数只是蛋白质代谢的边角料。问题在于:一段前体蛋白可以在不同位置被剪,组合起来的可能性是爆炸式的,而从组织里把这些肽一条条分离出来、再用质谱去测,成本高得离谱。

斯坦福的 Laetitia Coassolo 和 Katrin Svensson 换了个思路。他们盯住一个叫 prohormone convertase 1/3 的酶——这个酶在人类肥胖研究中早有牵连,而 GLP-1 正是它剪出来的产物之一。既然这个酶认的是特定的氨基酸序列,那就可以在序列层面预测它会在哪里下刀。

于是有了 Peptide Predictor。这个程序扫描了大约两万个编码人类蛋白的基因,按三步过滤:

过滤条件 目的 结果
酶切位点预测 找出这个酶可能作用的位置 覆盖全部约 20,000 个基因
分泌蛋白 + 至少 4 个切点 激素通常分泌到细胞外,且需要多次切割 收敛到 373 个前体蛋白
预测可生成的肽段 枚举切割组合 约 2,683 条候选肽

从 2,683 条里,他们挑出最可能与神经活动相关的 100 条,用培养的神经细胞做功能测试。GLP-1 作为对照,把神经元活性提高到原来的 3 倍;而一条此前从未被描述过、只有 12 个氨基酸的肽,把活性提高了 10 倍。

这条肽被命名为 BRP,来自它所属的母蛋白 BRINP2(BMP/retinoic acid inducible neural specific 2)。

屏幕上密集排列的指标与图表

图:这类工作的核心产出不是”一个分子”,而是一条从两万到一百的漏斗(图片来源:Unsplash)

请注意这个漏斗的比例:20,000 → 373 → 2,683 → 100 → 1。它意味着什么?

意味着 AI 在这里并没有”发明”任何东西。BRP 本来就写在人类基因组里,几十年来一直在那儿,只是没有人有办法在合理的时间和经费内把它从噪声里捞出来。算法做的是排序——把最像信号的东西排到最前面,让湿实验的预算花在刀刃上。

论文里 Svensson 的原话是:”这个算法对我们的发现绝对关键。”这句话听上去平淡,但它是 2026 年 AI for Science 最诚实的自我定位。

二、为什么”只作用于下丘脑”是个大新闻

如果只看”减重 3 克”这种数字,会觉得不过如此。这项研究真正让业内坐直的地方,是它的作用位置。

司美格鲁肽(semaglutide,即 Ozempic 的有效成分)模拟的是 GLP-1,而 GLP-1 受体不只在脑子里,还分布在肠道、胰腺和其他组织。这解释了它为什么有效,也解释了它为什么副作用一堆:胃排空变慢、恶心、便秘,长期使用还伴随明显的肌肉流失。

BRP 看起来走的是另一条路。研究团队的观察是:它主要作用于下丘脑——那块只有豌豆大小、却统管饥饿、能量消耗、体温和体内平衡的区域。在动物实验里,接受 BRP 的个体在活动量、饮水量、焦虑相关行为、排便量上,与对照组没有显著差异。

这一点必须谨慎表述:动物实验测不出”恶心”,因为老鼠不会告诉你它想吐。所以”没有副作用”是一个尚未被证实的期待,不是结论。

但方向是清楚的。过去十年减重药物的竞争,本质上是”更强的受体激动剂”的竞争;而 BRP 提示了另一种可能:不是把同一个开关拧得更用力,而是去找一个只在下游、只在特定脑区生效的开关。

解剖模型中的心脏与脑切片

图:适应症相同、靶点不同,副作用谱就可能完全不同(图片来源:Unsplash)

三、2026 年的 AI 制药,正在把”闭环”合上

把 BRP 这一例放到更大的背景里,会看到它不是孤立的运气。

2026 年,npj Drug Discovery 上有一篇讨论 “TechBio 3.0” 的综述,核心判断是:药物发现正在从”单点模型”走向”多模态闭环”。所谓闭环,指的是这样一条链路——生成分子、预测结构与亲和力、预测 ADMET 与毒性、设计合成路线、安排实验验证、把实验结果回流成下一轮的训练信号。

支撑这条链路的,是一批已经成型的基础模型:

  • 结构侧:AlphaFold3、Boltz、Chai、NeuralPLexer 这类蛋白—配体共折叠模型,把结合口袋的几何信息直接带进多模态融合;
  • 序列侧:Evo 2 这类全生命域基因组模型(Nature 652:1349–1361, 2026),可以在 DNA 层面做生成与打分;
  • 化学侧:SmileyLlama 一类改造过的大语言模型(Nat. Comput. Sci. 6:856–869, 2026),被用来做定向的化学空间探索;
  • 流程侧:智能体系统开始接管”设计—执行—反馈”的调度。Anthropic 在 2026 年公开过与 Divergence、Generate Biomedicines 的合作:科学家用 Claude Code 搭起一套多模型智能体,把实验数据、假设、设计空间串成一条可以对话推进的流水线。

与此同时,商业侧的节奏也在加快。Insilico Medicine 的 Pharma.AI 在 2026 年秋季版本里,把专用模型、评估体系和智能体打包成一条从分子设计到合成路线规划的链路。

实验室台面上的烧瓶与移液器

图:生成化学把”能设计出来”变成了默认能力,稀缺的变成了”能验证出来”(图片来源:Unsplash)

还有一个信号来自学术界之外。2026 年 11 月初,MIT 的 Regina Barzilay 和 Jim Collins 获得了 Pritzker Prize for AI and Science Research Excellence,理由是他们 2020 年那篇 Cell 论文——用深度学习从化合物库里挖出 halicin,第一个由 AI 发现的抗生素。六年过去,这个案例仍然是整个领域的锚点,因为它证明的不是”AI 比人聪明”,而是”AI 能在人类已经放弃搜索的空间里继续搜”。

现代化的自动化实验室,成排的设备与工作台

图:闭环的另一半不在服务器里,而在这排设备上(图片来源:Unsplash)

四、但请先看另一组数字:基准的尴尬

如果只读上面的内容,很容易得出一个过于乐观的结论。所以必须补上另一面。

2025 年,Nature Methods 上发表过一项系统性评估(Ahlmann-Eltze 等):在标准的基因扰动效应预测基准上,深度学习模型并没有稳定超过简单的线性基线。同年及之后,Nature Communications 上的一项工作(Wang 等,2026)进一步指出,单细胞基础模型里的注意力机制,主要捕捉的是基因共表达模式,而不是真正独立的调控信号。

这两条结论放在一起,含义很尖锐:

  1. 很多”基础模型在生物学上很强”的说法,是在被精心挑选的基准上成立的;
  2. 一旦换成分布外的新数据、新的细胞类型、新的实验条件,优势会明显缩水;
  3. 模型学到的可能只是相关性结构,而不是机制。

这也解释了为什么 BRP 的故事里,”AI 部分”其实只占整篇论文的一小段:预测给出候选,决定性的证据全部来自湿实验——神经细胞、瘦小鼠、小型猪、14 天连续给药、体重与体成分、糖耐量与胰岛素耐量。

AI 负责提问,实验负责回答。这个分工在 2026 年依然没有被打破,也不该被打破。

五、真正的瓶颈,从”发现”移到了”验证”

把镜头再拉远一点,会发现整个行业的瓶颈位置变了。

五年前,瓶颈是”找不到候选”;现在,瓶颈是”验证不过来”。一条肽从动物有效到人有效,中间要过安全性、剂量、给药方式、代谢稳定性、规模化生产这几道关。BRP 目前连受体都还没确定——不知道它到底结合在哪个细胞表面蛋白上,就很难做结构优化,也很难预判脱靶。

还有一个很现实的问题:肽类药物在体内降解快,可能需要频繁注射。研究团队自己也在想办法做长效化改造。

所以”天然 Ozempic”这个标题,距离真正的产品,中间还隔着好几年和三期临床。Svensson 参与创办了 Merrifield Therapeutics 来推进这件事,专利也已经布局——这些都是必要的第一步,不是终点。

医生与患者在诊室里讨论病历

图:从动物到人,是 AI 目前最无力加速的一段路(图片来源:Unsplash)

六、一点个人判断

我一直觉得,评价 AI 在科学里的价值,不该看它”猜对了多少次”,而该看它”把人类的注意力节省了多少”。

BRP 这个案例之所以漂亮,是因为它把节省量化了:两万个基因的搜索空间,被压缩成 100 个可以真正做实验的候选。这不是”AI 替代了科学家”,而是”AI 让科学家的手能够到更远的地方”。

但也要警惕另一种叙事——把每一次 AI 辅助的发现都包装成”AI 独立完成”。2026 年的现实是:模型越来越会排序,实验依然只能一次一次地做,临床依然只能一例一例地看。

真正值得期待的,不是某天 AI 说”我找到了治愈肥胖的药”,而是某天我们发现,从假设到验证的平均周期,从五年变成了两年。那一天不会有一次性的突破,只会有一堆像 BRP 这样”不那么轰动、但确实更快”的小故事。

科学的进步,从来不是被谁一脚踹开的门,而是被无数把筛子慢慢筛出来的。

“The lack of effective drugs to treat obesity in humans has been a problem for decades. Nothing we’ve tested before has compared to semaglutide’s ability to decrease appetite and body weight.”
—— Katrin Svensson,斯坦福医学院病理学助理教授

参考来源

  1. Coassolo L, Danneskiold-Samsøe NB, Nguyen Q, et al. Prohormone cleavage prediction uncovers a non-incretin anti-obesity peptide. Nature, 2025, 641(8061): 192. DOI: 10.1038/s41586-025-08683-y
  2. Stanford Medicine. AI helps Stanford scientists discover a “natural Ozempic” with a surprising advantage. ScienceDaily, 2026-11-04.
  3. TechBio 3.0 closes the drug discovery loop with multimodal AI and generative chemistry. npj Drug Discovery, 2026. DOI: 10.1038/s44386-026-00078-x
  4. Brixi G, et al. Genome modelling and design across all domains of life with Evo 2. Nature, 2026, 652: 1349–1361.
  5. Cavanagh JM, et al. SmileyLlama: modifying large language models for directed chemical space exploration. Nature Computational Science, 2026, 6: 856–869.
  6. Ahlmann-Eltze C, et al. Deep-learning-based gene perturbation effect prediction does not yet outperform simple linear baselines. Nature Methods, 2025.
  7. Wang et al. Single-cell foundation model attention primarily captures co-expression patterns. Nature Communications, 2026.
  8. MIT News. Regina Barzilay and Jim Collins win Pritzker Prize for AI and Science Research Excellence. 2026-11-02.
  9. Anthropic. Early progress on accelerating drug development with Claude. 2026.
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