APP推广合作
联系“鸟哥笔记小乔”
华人团队打造生物AI架构师,助力生物AI更懂生命语言
2026-02-21 13:43:56

近日,华人美国弗吉尼亚理工大学博士生方燚和所在团队开发出一款名为 BIOARC 的团队智能系统,能够自动设计出来最适合处理生物数据的打造懂生神经网络模型。简而言之,生物师助它是架构生物学自己的 AI 建筑师,能够设计出来真正理解生物密码的力生模型结构。

它的命语核心思想是:无需依靠人工猜测,而是华人让 AI 自己探索成千上万的不同的模型结构,从中找出来最适合处理某类生物数据的团队那一个。


图 | 方燚(来源:方燚)

方燚告诉 DeepTech:“BIOARC 仅需相当于传统 Transformer 模型约二十分之一的参数量,即可实现更好的生物师助性能。从创新性角度看,架构这可能是力生首次采用数据驱动的方式,系统探索并确定适用于生物序列建模的命语最优架构。以往的华人设计多基于直觉和经验,而我们首次实现了通过自动化搜索来发现高效架构。”

那么,BIOARC 是怎么做到的?我们都知道假如一名人类设计师要设计一栋房子,那么至少在设计师的草图上,房间的大小、位置和连接方式都可以变化。BIOARC 也是这样,它可以把 AI 模型拆为几种基础的板块。

第一个板块是卷积神经网络,其非常擅长捕捉局部特征,就像放大镜一样可以看清楚 DNA 上的片段模式;第二个板块是 Transformer,其非常擅长理解长远距离的关联,就像望远镜一样可以看清楚基因中相隔很远的区域是如何互动的;第三个板块是 Hyena 和 Mamba,它们是两种比较新的模型,能够更加高效地处理超长序列。

BIOARC 所使用的模型比当前流行的大型生物 AI 模型要小很多,但是表现却更加优秀。在一些 DNA 任务上,BIOARC 模型的大小只有传统模型的二十分之一,但是效果却能得到显著提升。这说明:不是模型越大越好,而是结构越合适越好。

比如,在处理 DNA 序列的时候,BIOARC 发现高性能模型常常呈现出一种三层结构:先使用 Hyena 块捕捉长距离关系,再使用 Transformer 块理解复杂上下文,最后使用卷积神经网络块来提取关键局部特征。这种组合就像先观看整幅地图,再分析重要区域,最后聚焦的关键地标,一步步地理解整个序列的能力。

BIOARC 不仅能够设计模型,还可以充当顾问的角色。科学家们经常面临新的任务:比如分析某种病毒的 RNA,或者预测某个罕见蛋白质的结构。以前,他们得自己尝试很多模型,不仅费时而且费力。现在,他们只需要把任务描述输入 BIOARC 系统,它就能从知识库中找到类似的任务,并推荐之前表现最好的几种模型结构,从而可以大大节约研究时间和实验时间。

同时,BIOARC 内部还有一个智能助理系统,能够理解那些科学家使用自然语言描述的任务,然后进行语义匹配,而非只进行简单的关键词搜索。这意味着即使你描述得不太专业,它也能明白你的需求,并能找到最相关的历史案例和模型方案。


(来源:https://arxiv.org/abs/2512.00283)

我们当前使用的 AI 大多使用的是 Transforme 模型,它最初是为处理人类语言而设计的。但是,生物数据比如 DNA 序列或蛋白质结构,和人类语言是完全不同的。前者不像句子那样有着明确的单词和语法,而是由一系列化学密码组成,其间隐藏着复杂的空间结构和远程关联、

举个简单的例子,在英文句子中单词“猫”后面常接“抓老鼠”,这种关系是局部的和有顺序的。但是,在 DNA 中一个基因的启动区域可能和几千个碱基意外的另一个区域发生相互影响之后,才可以启动生命活动。如果直接使用处理语言的 AI 模型去读 DNA,就像使用英文语法去理解一段音乐乐谱一样,虽然都是符号,但是规则完全不同,效果自然也就不好。


(来源:https://arxiv.org/abs/2512.00283)

而本次技术则具有广泛的应用前景。任何涉及蛋白质或 DNA 序列分析的场景都可能受益,例如对特定物种的 DNA 进行分类,或预测蛋白质结构。此外,由于此次发现的架构具有一定可解释性,未来亦有望帮助揭示更多潜在的生物学规律。

谈及本次技术和 AlphaFold 等已有工具的关系,方燚表示:“AlphaFold 属于生成式模型,需将序列映射到潜空间进行结构生成。我们的工作则能帮助构建更优的序列编码器,从而更有效地将蛋白质或 DNA 映射到统一的表征空间中,与现有工具形成功能上的互补与增强。”


(来源:https://arxiv.org/abs/2512.00283)

他继续说道:“关于后续研究计划,我们希望将当前方法拓展到更多模态上。目前工作集中于 DNA 和蛋白质序列,下一步计划将其应用于基因表达值序列等数据类型。另一个方向是,当前研究主要针对单模态架构,未来我们也将探索多模态架构,例如在同一模型中处理多种数据类型,并研究不同模态间是否存在最优的架构组合方式。”

参考资料:

相关论文 https://arxiv.org/abs/2512.00283

运营/排版:何晨龙

知识
分享到朋友圈
收藏
收藏
评分
评论

综合评分:

我的评分

参与评论(0)

社区交流公约

暂无评论,快来抢沙发吧~
登录后参与评论
发布评论
用户社区交流公约

Xinstall 15天会员特权
Xinstall是专业的数据分析服务商,帮企业追踪渠道安装来源、裂变拉新统计、广告流量指导等,广泛应用于广告效果统计、APP地推与CPS/CPA归属统计等方面。
20羽毛
立即兑换
超级nice便签砖
超级超级超级奈斯!
1000羽毛
立即兑换
【新品】办公/外出两用静音充电小电扇
办公桌必备小电扇!
2000羽毛
立即兑换
知识
发表文章14
确认要消耗 羽毛购买
一个模型两个漏斗做好拉新活动吗?
考虑一下
很遗憾,羽毛不足
我知道了

我们致力于提供一个高质量内容的交流平台。为落实国家互联网信息办公室“依法管网、依法办网、依法上网”的要求,为完善跟帖评论自律管理,为了保护用户创造的内容、维护开放、真实、专业的平台氛围,我们团队将依据本公约中的条款对注册用户和发布在本平台的内容进行管理。平台鼓励用户创作、发布优质内容,同时也将采取必要措施管理违法、侵权或有其他不良影响的网络信息。


一、根据《网络信息内容生态治理规定》《中华人民共和国未成年人保护法》等法律法规,对以下违法、不良信息或存在危害的行为进行处理。
1. 违反法律法规的信息,主要表现为:
    1)反对宪法所确定的基本原则;
    2)危害国家安全,泄露国家秘密,颠覆国家政权,破坏国家统一,损害国家荣誉和利益;
    3)侮辱、滥用英烈形象,歪曲、丑化、亵渎、否定英雄烈士事迹和精神,以侮辱、诽谤或者其他方式侵害英雄烈士的姓名、肖像、名誉、荣誉;
    4)宣扬恐怖主义、极端主义或者煽动实施恐怖活动、极端主义活动;
    5)煽动民族仇恨、民族歧视,破坏民族团结;
    6)破坏国家宗教政策,宣扬邪教和封建迷信;
    7)散布谣言,扰乱社会秩序,破坏社会稳定;
    8)宣扬淫秽、色情、赌博、暴力、凶杀、恐怖或者教唆犯罪;
    9)煽动非法集会、结社、游行、示威、聚众扰乱社会秩序;
    10)侮辱或者诽谤他人,侵害他人名誉、隐私和其他合法权益;
    11)通过网络以文字、图片、音视频等形式,对未成年人实施侮辱、诽谤、威胁或者恶意损害未成年人形象进行网络欺凌的;
    12)危害未成年人身心健康的;
    13)含有法律、行政法规禁止的其他内容;


2. 不友善:不尊重用户及其所贡献内容的信息或行为。主要表现为:
    1)轻蔑:贬低、轻视他人及其劳动成果;
    2)诽谤:捏造、散布虚假事实,损害他人名誉;
    3)嘲讽:以比喻、夸张、侮辱性的手法对他人或其行为进行揭露或描述,以此来激怒他人;
    4)挑衅:以不友好的方式激怒他人,意图使对方对自己的言论作出回应,蓄意制造事端;
    5)羞辱:贬低他人的能力、行为、生理或身份特征,让对方难堪;
    6)谩骂:以不文明的语言对他人进行负面评价;
    7)歧视:煽动人群歧视、地域歧视等,针对他人的民族、种族、宗教、性取向、性别、年龄、地域、生理特征等身份或者归类的攻击;
    8)威胁:许诺以不良的后果来迫使他人服从自己的意志;


3. 发布垃圾广告信息:以推广曝光为目的,发布影响用户体验、扰乱本网站秩序的内容,或进行相关行为。主要表现为:
    1)多次发布包含售卖产品、提供服务、宣传推广内容的垃圾广告。包括但不限于以下几种形式:
    2)单个帐号多次发布包含垃圾广告的内容;
    3)多个广告帐号互相配合发布、传播包含垃圾广告的内容;
    4)多次发布包含欺骗性外链的内容,如未注明的淘宝客链接、跳转网站等,诱骗用户点击链接
    5)发布大量包含推广链接、产品、品牌等内容获取搜索引擎中的不正当曝光;
    6)购买或出售帐号之间虚假地互动,发布干扰网站秩序的推广内容及相关交易。
    7)发布包含欺骗性的恶意营销内容,如通过伪造经历、冒充他人等方式进行恶意营销;
    8)使用特殊符号、图片等方式规避垃圾广告内容审核的广告内容。


4. 色情低俗信息,主要表现为:
    1)包含自己或他人性经验的细节描述或露骨的感受描述;
    2)涉及色情段子、两性笑话的低俗内容;
    3)配图、头图中包含庸俗或挑逗性图片的内容;
    4)带有性暗示、性挑逗等易使人产生性联想;
    5)展现血腥、惊悚、残忍等致人身心不适;
    6)炒作绯闻、丑闻、劣迹等;
    7)宣扬低俗、庸俗、媚俗内容。


5. 不实信息,主要表现为:
    1)可能存在事实性错误或者造谣等内容;
    2)存在事实夸大、伪造虚假经历等误导他人的内容;
    3)伪造身份、冒充他人,通过头像、用户名等个人信息暗示自己具有特定身份,或与特定机构或个人存在关联。


6. 传播封建迷信,主要表现为:
    1)找人算命、测字、占卜、解梦、化解厄运、使用迷信方式治病;
    2)求推荐算命看相大师;
    3)针对具体风水等问题进行求助或咨询;
    4)问自己或他人的八字、六爻、星盘、手相、面相、五行缺失,包括通过占卜方法问婚姻、前程、运势,东西宠物丢了能不能找回、取名改名等;


7. 文章标题党,主要表现为:
    1)以各种夸张、猎奇、不合常理的表现手法等行为来诱导用户;
    2)内容与标题之间存在严重不实或者原意扭曲;
    3)使用夸张标题,内容与标题严重不符的。


8.「饭圈」乱象行为,主要表现为:
    1)诱导未成年人应援集资、高额消费、投票打榜
    2)粉丝互撕谩骂、拉踩引战、造谣攻击、人肉搜索、侵犯隐私
    3)鼓动「饭圈」粉丝攀比炫富、奢靡享乐等行为
    4)以号召粉丝、雇用网络水军、「养号」形式刷量控评等行为
    5)通过「蹭热点」、制造话题等形式干扰舆论,影响传播秩序


9. 其他危害行为或内容,主要表现为:
    1)可能引发未成年人模仿不安全行为和违反社会公德行为、诱导未成年人不良嗜好影响未成年人身心健康的;
    2)不当评述自然灾害、重大事故等灾难的;
    3)美化、粉饰侵略战争行为的;
    4)法律、行政法规禁止,或可能对网络生态造成不良影响的其他内容。


二、违规处罚
本网站通过主动发现和接受用户举报两种方式收集违规行为信息。所有有意的降低内容质量、伤害平台氛围及欺凌未成年人或危害未成年人身心健康的行为都是不能容忍的。
当一个用户发布违规内容时,本网站将依据相关用户违规情节严重程度,对帐号进行禁言 1 天、7 天、15 天直至永久禁言或封停账号的处罚。当涉及欺凌未成年人、危害未成年人身心健康、通过作弊手段注册、使用帐号,或者滥用多个帐号发布违规内容时,本网站将加重处罚。


三、申诉
随着平台管理经验的不断丰富,本网站出于维护本网站氛围和秩序的目的,将不断完善本公约。
如果本网站用户对本网站基于本公约规定做出的处理有异议,可以通过「建议反馈」功能向本网站进行反馈。
(规则的最终解释权归属本网站所有)

我知道了
恭喜你~答对了
+5羽毛
下一次认真读哦
成功推荐给其他人
+ 10羽毛
评论成功且进入审核!审核通过后,您将获得10羽毛的奖励。分享本文章给好友阅读最高再得15羽毛~
(羽毛可至 "羽毛精选" 兑换礼品)
好友微信扫一扫
复制链接