专栏名称: 生物材料前沿
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Nature:2024最值得关注的七大技术!

生物材料前沿  · 公众号  ·  · 2024-11-25 08:10

正文

1、深度学习+蛋白质设计
大部分进展归结为将蛋白质序列与结构联系起来的数据集越来越大。但复杂的深度学习方法,一种人工智能(AI)的形式,也是必不可少的。深度学习算法显著提高了我们设计功能性蛋白质的能力。将蛋白质序列视为语言结构的大型语言模型(LLMs),如ChatGPT,对揭示蛋白质结构的“隐藏语法”起到了关键作用,导致创建了稳定、具有所需功能的合成蛋白质。
2、探测深度伪媒体
公开可用的生成人工智能算法的爆炸性增长使合成令人信服但完全人工的图像、音频和视频变得简单。一种解决方案是生成人工智能开发人员在模型输出中嵌入隐藏信号,产生人工智能生成内容的水印。其他策略则关注内容本身。例如,一些经过处理的视频将一个公众人物的面部特征替换为另一个公众人物的面部特征,而新的算法可以在被替换的面部特征的边界上识别出人工制品。
3、大片段DNA插入
2023年底,美国和英国监管机构批准了首个基于CRISPR的基因编辑疗法,用于治疗镰状细胞病和输血依赖性β-地中海贫血,这是基因组编辑作为临床工具的重大胜利。

4、脑机接口
脑-计算机接口(BCI)技术正改变患有严重神经病变的个体的生活,让失去言语和运动功能的人重获自由!将深度学习算法与神经记录的整合,使得通信和控制更为有效,标志着该领域的重大进展。
5、超超分辨率显微镜
该显微镜可以提供对构象动态生物分子的深入了解,或者从血液样本中对蛋白质错误折叠疾病(如帕金森病)进行视觉诊断。使科学家能够在分子和原子层面上观察生物过程,为理解复杂的生物系统和疾病机制开辟了新的途径。
6、综合细胞图谱
绘制人体细胞生物学的细胞图谱,将为生物医学研究提供了宝贵资源。这种对细胞组织和功能的全面了解预计将彻底改变我们对诊断、药物开发和个体化医疗的方法。






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