从蛋白质规划到3D打印，从大片段DNA刺进到检测深度假造内容……《天然》网站22日发布了2024年需求咱们来重视的七大技能领域，并指出人工智能（AI）的前进是这些最令人兴奋的技能立异运用的中心。
从头规划蛋白质现已很老练为一种有用的东西，用于生成定制的酶和其他蛋白质。在这背面，深度学习功不可没。
其间，“根据序列”的算法运用大型言语模型，可以像处理包含多肽“单词”的文档相同，经过处理蛋白质序列辨别出实在蛋白质结构背面的形式。例如西班牙巴塞罗那分子生物学研讨所开发的ZymCTRL，能运用序列和功用数据规划出天然酶。
根据结构的算法也不遑多让。美国华盛顿大学研讨团队运用RFdiffusion规划的新蛋白质可与方针外表“完美符合”，而更新版别的RFdiffusion能使规划者核算蛋白质的形状，为编码酶、转录调节剂、制作功用性生物资料等拓荒了新途径。
生成式AI可在几秒钟内随便发明出有说服力的文本和图画，包含所谓的“深度假造”内容。
一种解决方案是生成式AI研制人员在模型输出中嵌入水印，其他战略侧重于对内容自身进行查验确认，经过算法辨认替换特征鸿沟处的伪影等。
在东西的可获得性方面，美国国防部高档研讨方案局的语义取证（SemaFor）方案开发了一个有用的“深度假造”剖析东西箱。美国水牛城大学研讨团队也开发了算法库DeepFake-O-Meter，其能从不同视点剖析视频内容，找出“深度假造”内容。
美国斯坦福大学正在探究单链退火蛋白（SSAP），其能将具有2000个碱基的DNA精准嵌入人类基因组。其他办法运用根据CRISPR的先导修改技能，将大片段DNA准确地嵌入基因组中。2022年，麻省理工学院研讨人员初次描绘了经过位点特异性靶向元件（PASTE）进行可编程增加，准确嵌入多达36000个碱基的DNA。
中国科学院遗传发育所研讨员高彩霞领导的团队开发了PrimeRoot。这种运用先导修改的办法能在水稻和小麦中嵌入多达2万个碱基的DNA。这项技能可赋予作物抗病性和病原体抗性，连续根据CRISPR的植物基因组工程的立异浪潮。
美国斯坦福大学科学家开宣布一种杂乱的脑机接口设备。他们在肌萎缩性侧索硬化症患者的大脑中植入电极，然后练习深度学习算法。经过几周练习，患者每分钟能说出62个单词。
曩昔几年展开的多项此类研讨，证明了脑机接口技能可协助患有严峻神经损害的人康复失掉的技能，并完结更大的独立性，包含深度学习在内的AI技能在其间发挥了重要作用。
加州大学旧金山分校研讨团队研制出一款脑机接口神经假体，能让因中风而无法说线个单词的速度沟通。匹兹堡大学研讨团队将电极植入一名四肢瘫痪者的运动和体感皮层，以供给对机械臂的快速、准确操控以及触觉反应。脑机接口公司Synchron也在进行试验，以测验一种答应瘫痪者操控核算机的体系。
科学家正在尽力缩小超分辩率显微镜与结构生物学技能之间的距离。这些新办法能以原子级分辩率重建蛋白质结构。
2022年，德国科学家凭借名为MINSTED的办法，运用专用光学显微镜，能以2.3埃（约1/4纳米）的精度解析单个荧光符号。
较新的办规律运用传统显微镜来供给相似的分辩率。2023年，马克斯·普朗克生物化学研讨所（MPIB）开发的序列成像（RESI）办法可分辩DNA链上的单个碱基对，用规范荧光显微镜展现了埃米级分辩率；德国哥廷根大学开宣布“一步纳米级扩展”（ONE）显微镜办法，可直接成像单个蛋白质和多蛋白复合物的精细结构。
各项细胞图谱方案正获得发展，其间最有目共睹的是人类细胞图谱（HCA）。HCA包含人类生物分子图谱（HuBMAP）、细胞普查网络（BICCN）以及艾伦脑细胞图谱。
上一年，数十项研讨结果纷繁出炉。6月，HCA发布了对人类肺部49个数据集的归纳剖析。《天然》杂志发布文章介绍了HuBMAP的发展，《科学》杂志也发布了具体的介绍BICCN作业的文章。
不过，HCA至少还要5年才干完结。到时，其将为人类带来非常大利益，科学家可运用图谱数据来辅导安排和细胞特异性药物的研制。
科学家现在首要凭借激光诱导光敏资料的“光聚合”来制作纳米资料，但这项技能也面对这一些亟待解决的妨碍，如打印速度、资料约束等。
在进步速度方面，2019年，香港中文大学研讨团队证明，运用2D光片而非传统脉冲激光器来加快聚合，可将制作速率进步1000倍。
并非一切资料都可经过光聚合直接打印。2022年，加州理工学院团队找到了奇妙的解决办法：将光聚合水凝胶作为微标准模板，然后将其注入金属盐并做处理。这一办法有望运用巩固、高熔点的金属和合金制作出功用性纳米结构。
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