我們現(xiàn)在討論人工智能（AI）能對(duì)生命科學(xué)產(chǎn)生革命性影響，是因?yàn)楫?dāng)今世界無(wú)論是國(guó)家，民族，社會(huì)意識(shí)形態(tài)以及文明與文化全都是以科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，科技巨量投資，競(jìng)爭(zhēng)非常激烈?；A(chǔ)學(xué)科難度高，分科細(xì)化。但是在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域里，AI則完全不同，不同主要在什么地方？

比如在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的AI能指導(dǎo)當(dāng)代科技迅速投入應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域，像基因測(cè)序，對(duì)于生物與植物的遺傳學(xué)研究和診斷就具有革命性的影響，由此進(jìn)一步細(xì)化出基因分子診斷學(xué)，基因分子治療，肽鏈包括基因與堿基片段的嵌入與干擾，（轉(zhuǎn)基因植物，基因工程的生物醫(yī)療的藥物以及用于軍事目的的各類生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)）。

再比如谷歌AI能夠準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)折迭，蛋白質(zhì)折疊是蛋白質(zhì)獲得其功能性結(jié)構(gòu)和構(gòu)象的過(guò)程。 通過(guò)觀察與建構(gòu)這一物理過(guò)程，蛋白質(zhì)從無(wú)規(guī)則扭曲狀態(tài)折疊成特定的功能性三維結(jié)構(gòu)。 當(dāng)我們從mRNA序列翻譯成線性的肽鏈時(shí)，蛋白質(zhì)都是以去折疊多肽或無(wú)規(guī)則卷曲的形式存在。 結(jié)構(gòu)決定功能，僅僅了解蛋白質(zhì)的基因組成序列并不能讓我們真正理解蛋白質(zhì)的功能。 如何知道它的工作及運(yùn)轉(zhuǎn)程序以及蛋白質(zhì)如何作用在細(xì)胞環(huán)境下（特定的 酸堿度 、溫度等）自我組裝建構(gòu)，這種過(guò)程被稱為蛋白質(zhì)折疊。

蛋白質(zhì)折疊問(wèn)題是“21世紀(jì)的 生物物理學(xué) ”這是重要課題，它是 分子生物學(xué) 中心法則 尚未解決的一個(gè)重大生物學(xué)問(wèn)題》，一旦解決了，在基因診斷，治療，基因?qū)θ祟惖年P(guān)聯(lián)影響和疾病的傳播，生物制藥植物的基因研究上都立刻會(huì)有顛覆性的影響。這就是我說(shuō)的，通過(guò)一個(gè)基礎(chǔ)科研項(xiàng)目的應(yīng)用模塊，這個(gè)應(yīng)用模塊還可以被獨(dú)立的審視。

簡(jiǎn)單說(shuō)，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的AI技術(shù)，它完全符熱力學(xué)第二定律的過(guò)程，表述熱力學(xué)過(guò)程的單向不可逆性–孤立系統(tǒng)自發(fā)地朝著熱力學(xué)平衡方向 最大熵狀態(tài) 演化，因此能量越低就越穩(wěn)定。以上蛋白質(zhì)折迭過(guò)程，從能量景圖和自由能都可以很好地說(shuō)明。但要說(shuō)原因目前還很難解釋，只能說(shuō)是一種自然的選擇。

不知道大家是否還記得，我在《精神現(xiàn)象的起源與東西方文明之間的差異》一文中說(shuō)過(guò)；

簡(jiǎn)單說(shuō)就是；我們說(shuō)的“精神”就是指“感知”的一種高級(jí)狀態(tài)，我們把自體感知的總和”叫做“精神”，它源于生物的基礎(chǔ)物理現(xiàn)象中的“感應(yīng)”屬性。即生物原始基礎(chǔ)理化物質(zhì)的“感應(yīng)”以及人類抽象意識(shí)的自體衍生態(tài)叫精神。這個(gè)過(guò)程是線性的漸進(jìn)式演化。比如氫原子核與外圍的電子，這就是感應(yīng)現(xiàn)象。感應(yīng)現(xiàn)象表達(dá)著感知現(xiàn)象和后來(lái)一切精神現(xiàn)象的淵源。生物的本質(zhì)是物質(zhì)，而物質(zhì)的屬性分化和屬性代償?shù)脑硎怯捎谟钪嫖镔|(zhì)的存在效價(jià)逐步遞弱，從而要求相應(yīng)的屬性代償予以彌補(bǔ)。（請(qǐng)參考熱力學(xué)第二定律）人類的“精神現(xiàn)象”和“感知能力”歸根結(jié)底就是“自然物質(zhì)表達(dá)出的感應(yīng)屬性及其代償增益”的產(chǎn)物。

蛋白質(zhì)的折疊也可以看成是能量與熵的競(jìng)爭(zhēng)。它也最好地反應(yīng)能量跟熵的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，這是抽象地討論蛋白質(zhì)折疊問(wèn)題的一個(gè)普遍的方式。蛋白質(zhì)折疊的能量屬于物質(zhì)的內(nèi)在能量，而不是自由能量。觀察，結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)天然態(tài)的結(jié)構(gòu)模型也是先要考慮能量，能量是蛋白質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定屬性。

蛋白質(zhì)的折疊趨向于能量最低的構(gòu)象」這個(gè)解釋應(yīng)該是對(duì)的，僅從自由能的角度考慮穩(wěn)定性，也只能看到一個(gè)表象，蛋白質(zhì)折疊問(wèn)題遠(yuǎn)不止是這樣，這個(gè)問(wèn)題不是完全用物理化學(xué)就能解釋清楚的。要從多個(gè)視角理解為什么是折疊的時(shí)候蛋白質(zhì)總是「趨向于能量最低的構(gòu)象」，這就必然看到其中有進(jìn)化的影子。在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中，蛋白質(zhì)分子究竟會(huì)怎樣進(jìn)化呢？我們從生物學(xué)的角度來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題？蛋白質(zhì)要實(shí)現(xiàn)具體的生物功能往往需要有比較固定的構(gòu)象。，因此在進(jìn)化中，其序列是經(jīng)過(guò)演化出來(lái)的設(shè)計(jì)。這就是蛋白質(zhì)折疊可能的生物學(xué)原因。物理學(xué)角度是能量與熵的競(jìng)爭(zhēng)，從生物學(xué)的角度就是進(jìn)化的過(guò)程。

不知道我是否講明白了，人類這個(gè)物種從出現(xiàn)生物學(xué)意義的演化開始就有兩套系統(tǒng)體系，各自有序的漸進(jìn)式演化，同時(shí)還相互影響，相互作用，那就是①以自然狀態(tài)出現(xiàn)的各種無(wú)機(jī)類物質(zhì)，②以大分子與蛋白質(zhì)為主的有機(jī)物質(zhì)，這兩套系統(tǒng)與體系就如同生物基因的雙螺旋結(jié)構(gòu)，相互匹配又相互影響，無(wú)論人類的精神層面，意識(shí)層面，還是行為學(xué)層面都是它們交織演化的外部顯現(xiàn)，

（下一講；類人機(jī)器的前瞻性與發(fā)展趨勢(shì)）