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第七回：许锦波AI慧眼探微观 蛋白折叠解玄关

诗曰：

科大少年才情高，负笈重洋志气豪。

蛋白折叠千古谜，智能慧眼破迷涛。

十年冷灶无人问，一举成名天下晓。

归来创业分子心，悬壶济世谱新谣。

上回书说到梁文锋的DeepSeek与李大海的面壁智能，在开源AI领域各展雄图，推动技术普惠。本回，咱们要讲述一位将人工智能的强大威力，运用于探索生命最深层奥秘的杰出华人科学家——许锦波教授。他以AI为钥，叩开了蛋白质结构预测这一困扰生物学界数十载的“世纪难题”之门，犹如一位手持神兵的侠客，在微观的生命世界里披荆斩棘，为人类健康事业带来了全新的曙光与希望。

许锦波教授，乃是安徽人氏，早年毕业于英才辈出的中国科学技术大学计算机系，打下了坚实的数理与计算基础。后远赴重洋，在美国滑铁卢大学获得计算机博士学位，继而在麻省理工学院（MIT）的数学系和人工智能实验室从事博士后研究，师从多位学术大家。这段横跨计算机科学、数学与人工智能的复合型学术背景，以及在顶尖科研机构的深度熏陶，为他日后在计算生物学这一前沿交叉学科领域取得革命性的突破成就，埋下了深厚的伏笔。

话说二〇〇一年，举世瞩目的人类基因组计划宣告基本完成，生命科学的大门被推开了一道缝隙，后基因组时代的大幕徐徐拉开。然而，科学家们很快意识到，基因序列本身只是生命的“静态蓝图”，真正执行纷繁复杂生命功能的，是依照基因指令合成的蛋白质分子。这些蛋白质如同微小的分子机器，参与着细胞的生长、代谢、信号传递等一切生命活动。而蛋白质的功能，又与其精确的三维空间结构密切相关。氨基酸链是如何在细胞内神奇地折叠成具有特定功能的三维结构？这便是著名的“蛋白质折叠问题”，它像一座横亘在生物学和医学面前的巍峨大山，数十年来困扰着一代又一代的科学家，被认为是与“暗物质”、“意识起源”并列的重大科学难题之一。

许锦波敏锐地意识到这一领域的巨大挑战与深远意义。彼时，他刚刚完成博士后研究，面临职业道路的选择。他的导师曾对他说：“我这里有一个非常难的问题，就是研究蛋白质折叠，你愿意做吗？” 当时，学术界研究蛋白质结构问题已有四十年，进展缓慢，许多人望而却步。但年轻的许锦波却被这个难题深深吸引，他认为：“选择研究课题，通常要选一些更重要、更困难的问题。如果问题不重要，没必要花时间研究；如果问题不难，几年内就会被别人解决，意义也不大。” 于是，二十七岁的他，毅然决然地选择投身计算生物学这一新兴领域，将破解蛋白质折叠之谜作为自己毕生的科研追求。

这一选择，在当时看来颇有些“不走寻常路”。从热门的计算机科学转向相对冷僻的计算生物学，意味着要从头学习大量生物学知识，甚至在最初的半年里，他连论文中的专业术语都看不懂，身边也无人可问，备感痛苦。然而，他并未退缩。此后的十余年间，他默默耕耘在芝加哥丰田计算技术研究所（TTIC）这个相对宁静的学术环境中，远离喧嚣，潜心钻研，甘坐“冷板凳”。他有充足的时间进行独立思考，很少为科研经费发愁，这为他最终的厚积薄发创造了条件。

皇天不负有心人，苦心钻研终迎曙光。经过多年的不懈探索与积累，许锦波教授在二〇一六年取得了里程碑式的重大突破。他首次雄辩地证明，新兴的深度学习技术可以显著提高蛋白质结构预测的准确性，其效果远超传统的计算方法。这一发现，犹如一道闪电划破夜空，照亮了蛋白质结构预测领域的前行之路，也让沉寂已久的领域重新焕发了生机。他因此被誉为“全球首位利用AI预测蛋白质结构的人”。他所开发的RaptorX-Contact方法，在当年的国际蛋白质结构预测竞赛（CASP）中一鸣惊人，其预测精度远超其他参赛队伍，为后来DeepMind公司名震天下的AlphaFold模型的构建，提供了重要的算法基础和关键启示。可以说，许锦波的工作，是站在巨人肩膀上眺望的先行者，他推开的那扇门，引领了整个领域的技术革命。

许锦波教授的这一系列开创性研究成果，得到了国际科学界的高度认可与广泛赞誉。其相关研究被顶级学术期刊《科学》（Science）杂志连续两年（二〇二一年和二〇二二年）评为年度十大科学突破之一。这充分肯定了人工智能在解决重大科学问题，特别是在生命科学这一复杂领域所展现出的革命性力量与巨大潜力。

在学术上取得卓越成就的同时，许锦波教授亦心系祖国的发展与科技的进步。二〇二一年，他响应时代的召唤，选择回国，在方兴未艾的中国生物科技热土上，创立了“分子之心”（Molecular AI）公司，并担任首席科学家。他希望将其实验室中积累多年的前沿科研成果，转化为能够直接服务于创新药物研发、疾病诊断与治疗等实际应用的商业化产品与平台，用AI的力量加速新药发现的进程，惠及更多患者。这一举动，不仅是他个人事业的新起点，也为中国在AI赋能生物医药这一新兴战略领域增添了一位重量级的领军人物。同时，他还受聘为清华大学的卓越访问教授，继续在学术一线传道授业，培养青年人才，传播科学智慧。

许锦波教授的研究兴趣广泛，涵盖人工智能、机器学习、优化算法以及计算生物学等多个前沿交叉方向 1。他坚信，“人工智能和编程技能将成为未来社会不可忽视的基础技能，不仅计算机专业的学生需要掌握，每一个理工科专业的学生都应将其视为必备的基本功。” 69 他积极倡导AI与各学科的深度融合，鼓励更多的年轻人投身于利用AI解决各行各业的实际问题。

许锦波教授的故事，是AI赋能科学发现的绝佳例证，也是“十年磨一剑，霜刃未曾试；一朝成名日，天下谁不识”的真实写照。它告诉我们，人工智能不仅仅是计算机科学家手中精巧的工具，更是能够撬动其他学科发生深刻变革、解决人类面临的重大挑战的强大杠杆。蛋白质结构预测的突破，对于理解生命的复杂机制、设计全新的药物分子、攻克癌症等疑难杂症，都具有不可估量的战略价值。许锦波以其深厚的计算科学功底和对生命科学问题的敏锐洞察，成功架起了AI与生物学之间的桥梁，在两者之间开辟出一条充满无限可能的创新之路。他的回归与创业，也标志着中国在这一尖端交叉领域的雄心与实力正在迅速崛起。那些曾经被认为是“黑箱”的生命过程，正因为有了AI这双越来越锐利的“慧眼”，而逐渐变得清晰可见，触手可及。

这种将AI应用于基础科学研究并取得重大突破的模式，其意义远不止于技术本身。它不仅直接推动了特定科学领域（如生物学、材料科学、气候科学等）的飞速进步，也反过来为AI技术自身的发展提供了新的应用场景和严峻挑战，从而促进AI算法和模型的持续优化与进化。许锦波教授的工作，正是这种良性互动循环的生动体现。他不仅是一位才华横溢的科学家，更是一位富有远见、敢为人先的“拓荒者”，在AI与生命科学的交叉地带，开辟出了一片充满希望、生机勃勃的新大陆。

正是：

智能慧眼破玄关，蛋白折叠舞翩跹。

十年冷灶铸神剑，一朝锋芒惊杏坛。

归鸿反哺情意切，分子之心启新元。

悬壶济世凭智算，福泽苍生谱新篇。

许锦波教授以AI之力，探索生命之奇，为人类健康事业开辟了新的路径。

然AI之发展，不仅需要技术上的精进，亦需高瞻远瞩之战略引领与清醒理性之哲学思辨。

下一回，我们将目光投向京城另一所顶尖学府——北京大学，看一位同样从海外载誉归来的学术领袖，如何倡导中国AI发展应另辟蹊径，并对当前AI热潮中的种种现象，发出了振聋发聩的“盛世危言”。正是“燕园论剑指新途，智能发展戒虚浮”。

欲知此公是谁，其言何指，且听下回分解。