人工智能驱动的大型语言模型(LLMs),如ChatGPT背后的技术,正以前所未有的速度和精度重塑生物信息学研究。发表于《Briefings in Bioinformatics》的最新研究系统梳理了这些模型在解析复杂生物数据中的应用——从预测蛋白质结构到识别疾病关联基因。
该综述总结了LLMs的五大核心优势:
- 长生物序列处理:通过先进分词技术和注意力机制分析DNA、蛋白质序列
- 语义模式捕捉:应用于基因注释和药物靶点互作预测
- 跨模态学习:整合文本、基因组学与结构生物学数据
- 减少人工干预:通过端到端学习实现自动化分析
- 利用无标签数据:通过自我监督训练挖掘海量未标注生物数据
LLMs已推动多项突破性进展:
- 蛋白质折叠预测(如ESMFold)加速药物设计
- 基因组解读工具DNABERT精准识别疾病突变
- 药物再利用平台PharmBERT分析临床文献
研究同时指出挑战与应对方向:
- 开发整合基因组、影像和临床数据的多模态AI系统
- 构建可解释AI框架提升科研可信度
- 制定生物医学AI的伦理指南保障隐私安全
资深作者Dr. Peng Luo强调:"LLMs不仅是工具,更是生命科学范式的根本转变。其与实验生物学的融合将加速实验室成果向临床应用的转化。"
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