12月7日，微软研究院AI4Science团队推出基于扩散过程的生成模型MatterGen，可直接生成具有所需特性的新型材料。MatterGen能够逐步细化原子类型、坐标和晶格结构，生成晶体材料，生成方式类似于DALL-E 3生成图像；同时还具有适配器模块，能够针对特定的化学组成、对称性及物理特性（如磁密度）进行微调，实现定制化的材料设计。
材料科学的核心挑战，是发现具有所需特性的材料。过去，人们需要先找到新材料，然后根据应用进行筛选。MatterGen的出现，挑战了传统物质筛选和人工直觉的局限性。研究团队还表示，MatterGen生成的新颖独特结构比目前最先进的SOTA模型（CDVAE）稳定性高2.9倍，能生成接近能量局部最小值17.5倍的结构。
这距离DeepMind带给人们的震撼，才刚刚过去一周。
11月30日，两篇《自然》（Nature）论文报告了谷歌人工智能实验室 DeepMind开发的深度学习工具“材料探索图形网络” GNoME（Graph Networks for Materials Exploration），不仅预测了220万个全新晶体结构，其中38万种已经通过稳定性预测的新化合物，还在17天内全自动合成了41种新无机化合物。
GNoME采用图神经网络（GNN）架构，通过主动学习来发现新材料。鉴于过去10年才发现28000种稳定材料，这一研究相当于人类近800年的知识积累。
AI助力，材料设计正在向一个更加高效、智能的新时代迈进。
AI在自然科学领域的潜力巨大。这些年，AI4Science（又称AI for Science）的成果集中爆发，在生物医药、材料、物理、化学甚至数学领域发挥着越来越重要的作用。
作为科学发现的第五范式，AI4Science和经验范式、理论范式、计算范式、数据驱动范式互相促进，共同推进科学研究的飞速发展，不断拓展人类认知的边界。
新产品与新技术
01 谷歌发布多模态模型Gemini
12月6日，谷歌发布多模态模型Gemini，可以归纳并流畅地理解、操作、组合文本、代码、音频、图像、视频等不同类型的信息。
目前，Gemini 1.0 推出3款不同版本模型Ultra、Pro和Nano，Gemini Ultra是规模最大且功能最强大的一个，适用于高度复杂的任务，经当前LLM（大型语言模型）领域中广泛使用的32个基准测试，在大部分测试中表现出“最先进的性能”，不仅击败了OpenAI的GPT-4，甚至在MMLU（大规模多任务语言理解）基准测试中超越人类专家。
• 点评：在OpenAI领跑大语言模型的时候，作为曾经AI顶流的谷歌急需一款有竞争力的大模型产品翻身。从以ChatGPT为代表的文本为主，到Gemini的多模态，确实是一大跨越。Gemini发布不久，演示视频受到视频涉嫌加工的质疑，谷歌也坦然回应视频确实有剪辑。该模型还在信任和安全检查完善之中，并将在2024年初向开发者和企业客户提供，期待实际使用效果。（推荐人：唐家乐）
02 IBM发布首个超过1000量子比特的芯片
12月4日，IBM发布1121个量子比特的超导量子芯片“Condor（神鹰）”。此前IBM已发布了Eagle（猎鹰，127量子比特，2021年）、Osprey（鱼鹰，433量子比特，2022年）两种量子芯片，Condor将量子位密度提高50%，Conder单个稀释制冷器内包含了超过一英里的高密度低温柔性IO布线，突破了芯片设计的规模和产量极限。
同时推出“IBM Quantum Heron”高性能量子处理器，仅有133个量子位，但与之前127量子比特的Eagle相比，性能提升3~5倍，错误率减少5倍。此外，IBM还推出了配备了3个Heron处理器的IBM Quantum System Two，这是一种模块化量子架构，可以利用并行性、并发量子、经典计算及动态电路执行，以实现量子为中心的超级计算。
• 点评：IBM不仅在扩展量子计算技术的边界，还让技术变得更加“接地气”，此次还发布了未来十年的量子开发线路图。电子计算机深刻改变了人类文明，量子计算机带来的变革时代什么时候到来？（推荐人：罗仙仙）
03 FDA批准2款基因疗法上市
12月8日，美国FDA宣布批准Bluebird（蓝鸟，BLUE.O）开发的基于慢病毒载体的细胞基因疗法Lyfgenia（lovotibeglogene autotemcel，lovo-cel），用于治疗12岁及以上患有镰刀型细胞贫血病（SCD）且有血管闭塞事件（VOE）史的患者。
同日，美国FDA批准Vertex和CRISPR联合推出的CRISPR/Cas9基因编辑疗法exa-cel（商品名：Casgevy），用于治疗12岁及以上的镰状细胞病患者，也是第一个获得FDA批准的利用CRISPR/Cas9基因编辑疗法。
• 点评：镰状细胞病是由参与产生血红蛋白β的基因突变引起的，导致红细胞形状像镰刀，减慢或阻塞血流，同时导致贫血和极度疼痛，有时称为血管闭塞事件。以上两种疗法，目标都是一次治疗终身获益，Casgevy获批更是CRISPR疗法盼望已久的开端。（推荐人：罗仙仙）
04 由人类细胞制造的生物机器人
11月30日，《先进科学》（Advanced Science）刊发美国塔夫茨大学、哈佛大学等机构的研究人员的合作论文Motile Living Biobots Self-Construct from Adult Human Somatic Progenitor Seed Cells ，该研究通过重编程人类气管细胞之间的相互作用，创建出新的多细胞结构，创造了微型生物机器人Anthrrobots，这些生物机器人的大小相当于从人类头发直径到削尖铅笔尖的宽度不等，可在实验室培养皿表面移动，能够自我组装，并对其他细胞（如受损的神经元）产生显著的愈合效果。
• 点评：细胞具有固有的自我组装能力，并以片层、折叠状、球体等形态组合为更大的结构。上述研究利用细胞组装固有的灵活规则，是将患者来源的生物机器人作为再生、愈合和治疗疾病的新工具的起点。（推荐人：罗仙仙）
05 京新药业治疗失眠障碍创新药获批
11月29日，中国国家药监局（NMPA）宣布批准京新药业1类创新药地达西尼胶囊上市，用于失眠障碍患者的短期治疗。地达西尼属于苯二氮卓类药物，是γ-氨基丁酸A型（GABAA）受体的部分正向别构调节剂，通过部分激活GABAA受体，产生促进睡眠的作用。
地达西尼是京新药业从德国生物科技公司Evotec引进，此次获批上市为该药品全球首次上市，也是京新药业首个上市的小分子创新药；在3期临床研究中证明，该药可快速起效、提高睡眠效率，同时改善次日嗜睡等残留效应。
• 点评：目前国内临床治疗失眠的药物主要包括地西泮、艾司唑仑、氯硝西泮等苯二氮卓类，以及唑吡坦、扎来普隆和右佐匹克隆等非苯二氮卓类。此次地达西尼获批上市，打破中国近16年没有治疗失眠障碍的创新药上市的局面，为失眠患者提供更优的用药选择。（推荐人：罗仙仙）
06 全新碳分子有望成为新型半导体材料
11月29日，同济大学材料科学与工程学院许维教授团队在《自然》（nature）上发表论文On-surface synthesis of aromatic cyclo[10]carbon and cyclo[14]carbon。研究团队首次成功精准合成了两种全新的碳分子材料（碳同素异形体），即芳香性环型碳C10和C14，并精细表征了它们的化学结构。
在研究中，团队采用不同于C18的将环状碳氧化合物作为前驱体的合成路线，创新性地设计了全卤化萘（C10Cl8）和蒽（C14Cl10）两种前驱体分子，将这两种分子放在氯化钠薄膜并将其用液氦4.7K冻住，而后利用STM针尖作对其进行原子操纵，进而诱导两种分子完全脱卤并伴随发生反伯格曼开环反应，最终成功在表面上合成了两种芳香性环型碳C10和C14。
• 点评：人类使用石墨、钻石等碳的同素异性结构已经有几百年历史，近年石墨烯等又被研究人员所关注，此次合成的两种全新的碳同位素也有望成为新型半导体材料。（推荐人：唐家乐）
07 华为与长安成立合资公司
11月26日，长安汽车（000625.SZ）与华为技术有限公司签署《投资合作备忘录》，计划投资入股华为拟设立的从事汽车智能系统及部件解决方案的新公司，长安汽车拟投资该目标公司并开展战略合作，长安汽车获得的股权不超过40%。华为公告称，拟将智能汽车解决方案业务的核心技术和资源整合至新公司，并将向现有战略合作伙伴车企及有战略价值的车企等投资者逐步开放股权，成为股权多元化的公司。
• 点评：2019年5月华为智能汽车解决方案事业群成立，逐步开创了零部件模式、HI（HUAWEI INSIDE）和华为智选模式等三种合作模式，并在阿维塔、赛力斯等项目中得到应用。现在，华为将拆分该业务并对外开放股权融资，以谋求更大的发展。随着汽车行业的竞争日益激烈，与华为合作已成为多家汽车企业的选择。随着这一新公司的组建，华为的“造车朋友圈”进一步扩大，在汽车业务领域的布局更广更深，也将重新改写智能汽车产业的竞争格局。（推荐人：罗仙仙）
08 艾伯维101亿美元收购ImmunoGen
11月30日，艾伯维（AbbVie）宣布将以约101亿美元（约724亿元人民币）收购美国生物科技公司ImmunoGen（IMGN.O），并获得其“first-in-class”抗体偶联药物（ADC）Elahere（mirvetuximabsoravtansine）。目前该交易尚需监管部门批准，预计在2024年完成。
ImmunoGen成立于1981年，是全球最早研发ADC药物的企业之一，其核心产品Elahere是一款叶酸受体α（FRα）靶向的ADC，美国FDA在2022年11月加速批准Elahere上市，作为单药疗法治疗FRα高表达、对含铂疗法耐药的经治晚期卵巢癌患者，是第一个也是目前唯一一个获FDA批准用于卵巢癌的ADC。
• 点评：这是2023年医药领域的第三大并购案，前两个分别为辉瑞以430亿美元并购Seagen、默沙东以108亿美元并购Prometheus。通过这一交易，艾伯维有望加速在卵巢癌治疗领域的发展，同时ImmunoGen的新一代ADC管线也为艾伯维现有管线提供补充。（推荐人：罗仙仙）
南方周末研究员 罗仙仙
责编 黄金萍