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近些年,深度学习(DL)和语言模型(LM)的发展可谓日新月异。

从谷歌的BERT与OpenAI的GPT开创大语言模型(LLM)新局面,到聊天(自然语言处理)高手ChatGPT带给大众切实的AI震撼,再到眼下DeepSeek的R1模型搅动行业风云。

人工智能的上限会在哪里?我们与AI的互动会否进入更深层级?未来机器的智能将演化出何种形态?

未来诚然不可预知,但人类总在基于现有知识去推理、前瞻、预测未来,恰如AI模型基于旧有推理新事。

2025年的AI领域可能涌现怎样的浪潮和趋势——美国未来学家艾米 · 韦伯(Amy Webb)对此颇有观察与想法。我们不妨跟随她的视角,来展望2025年人工智能的新动向。

虽然未来还不好预知,但对AI来说,给蛋白质造就一段未来还是容易的。根据《科学》杂志在1月份的新报道,蛋白质语言大模型ESM3已能处理用蛋白质的序列、结构和功能相关数据构建起的生物学语言体系,学习蛋白质演变规律,模拟数亿年的演化,生成/设计全新的蛋白质。

相较于专攻结构预测的?AlphaFold等工具,ESM3是多模态、生成式的AI,是能创造蛋白质文本的语言处理者。

研发团队表示,交给ESM3的训练素材包括31.5亿个蛋白质序列、2.36亿个结构数据以及5.39亿条功能注释,设计任务则是基于少量结构信息推理得到全新的绿色荧光蛋白(GFP),结果表明,ESM3生成了一种与已知最接近的GFP序列相似度仅58%的esmGFP——若自然演化,其诞生需要超过5亿年时间。

许多观察人士认为:2024年会成为人工智能发展的分水岭,而在2025年,这个领域会继续凯歌高奏;企业可能开始把AI视作一种能提升竞争力的实用工具,不再只是新兴技术。

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艾米·韦伯是美国咨询机构未来今日研究所(Future Today Institute)创始人兼CEO

在艾米 · 韦伯看来,2025年有望见证更多科幻般的AI技术成为现实,以及人工智能结合生物科技与先进传感器的浪潮,推动生成式生物学(generative biology)发展,将大语言模型(LLM)推向大型动作模型(LAM),给人类带来活性智能(living intelligence)

如前文所述,ESM3模型基于已知蛋白质的海量信息创造了新蛋白,将5亿年演化浓缩于一问一答之间。这只是生成式生物学的一个典型案例。2024年11月,《科学》还报道过能创作遗传密码的AI。

那就是基因组基础模型Evo,基于StripedHyena架构,接受过270万个进化程度各异的原核生物和噬菌体基因组的训练,深刻理解并掌握DNA、RNA和蛋白质语言,能够预测微小DNA变化如何影响生物体的适应性,生成真实基因组长度的新序列,设计新的生物系统。Evo是第一个在全基因组规模上、以单核苷酸分辨率预测和生成DNA序列的模型。

韦伯在自己的前瞻性报告中援引上述案例,并畅想了生成式生物学的无限前景。“我们可以生成新的生物学,这意味着治疗疾病的新方法、应对气候变化的新方法、解决全球粮食短缺问题的新方法……”

此外,韦伯也很期待AI带给材料领域变革。

谷歌DeepMind曾于2023年底推出材料发现工具GNoME。这款AI历经材料数据集的训练,擅长发现新材料,已经帮助研究团队发现了220万种理论上稳定的新晶体材料,这相当于近800年的知识积累。其中38万种已经投入实验室开发,有望为未来技术提供动力。韦伯说道。

如果说AI+生物学的组合已经初露峥嵘,那么AI+传感器的潜力以及LLMLAM的革命就仍在概念阶段。韦伯相信,未来的LAM可以借助传感器等设备采集关于人类运动、情绪、欲望和需求的各种信息,可以分析人类及其周围环境,从你问我答一清二楚的对话者转变为心有灵犀的代理者。

举个例子,用户告诉AI买件男士夹克,传统LLM可能围绕品牌、款式、购买方式等等罗列一大堆文本,LAM则能周道地帮用户完成网购。这就是行动力!有望颠覆商业格局的那种!

当然,这也意味着AI模型要从围墙花园式的封闭状态向不受限、开放式、代理式转变。目前的模型运作受限但相当安全,当其被赋予极大自主性后,风险也会变得极大,例如出现无道德约束的或种族主义的LAM。

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在2018年电影《升级》(Upgrade)中,因事故而瘫痪的男主角给自己植入了人工智能芯片,成功获得运动能力,后在复仇之旅中逐步交给AI代理权限,最终被AI完全支配。

收集更多有关人类行为的信息,要求这个领域顺应新一轮互联趋势,引领一个可连接设备交错纵横的世界。

韦伯表示,可连接设备的浪潮未必会让我们生活得更轻松愉快,它的关键在于数据。

人类生活可产出大量数据供AI利用,尤其当我们使用AI优先(AI-first)硬件的时候。可连接设备获取信息的方式完全不同于从网络文本中抓取内容。在韦伯看来,像苹果Vision Pro这样的面部计算机就是为读懂你的意图而设计的。LAM没理由不用这些设备获取的数据来提供用户以超个性化体验。

“我们以后将被不计其数的传感器包围,它们会一直关注着我们,一直环绕着我们,可以同时收集多个数据流。物联网、物联之家、智能汽车、智能办公室、智能居所……无处不在的传感器……互连设备的网络都可以通信和交换数据,推动人工智能发展。”

不过新机遇也意味着新挑战。

“可连接设备为AI提供所需数据,但随着系统和平台的扩展升级,它们的能耗也与日俱增。半导体芯片已面临供应短缺等挑战。除了困扰制造的资源短缺,芯片本身也有局限性。摩尔定律开始失效,我们已逼近极限。芯片要越造越小,而成本越来越高。

前文介绍的生成式生物学,有可能解决半导体难题吗?

韦伯认为,生物学处理信息的方式是硅所不能及的。如果我们试图制造能像人类一样思考和行动的机器,实际上就要让它们长得更像人类。“或许,未来十年会出现某个时刻,人工智能与所谓的‘类器官智能’(Organoid Intelligence,OI)联合。生物科技将使我们超越基于硅的计算系统。AI可以更快速、更高效、更强大。

虽然听起来比较科幻,但类器官智能确已存在,科学家正使用脑细胞等生物材料进行信息处理——从教生物计算机玩乒乓球,到训练它从众多声音里检测出特定声音。

听完韦伯的种种预测,很多人可能产生疑虑:如果一个开放式、代理式的人工智能模型落入坏人之手,会否引发影响全球的深度伪造问题?关于可连接设备,如果某些用户的反馈过于个性化,而这些特殊信息又被输入社会信用体系,并导致多数人因此受到困扰,该怎么办?关于类器官智能,用于创建生物计算机的干细胞来源是否合乎伦理?

“技术不分好与坏。但如果不干预技术发展,我们有可能见到最灾难的后果。”韦伯说道。

-未来今日研究所(FTI)是一家专门从事战略预见的咨询公司;战略预见是一种严谨且系统的方法,用于明确在未来何处展开行动、如何取胜,以及在面对始料未及的干扰时如何确保组织的韧性-

-2024 年,FTI发布的一份报告,提出了“活性智能”的概念框架,该报告将其描述为“人工智能、生物技术和先进传感器”三种技术的融合,并用于能够感知、学习、适应和进化的系统-

资料来源:

AI, Connected-Devices And Biotech: Inside Amy Webbs 2024 Emerging Tech Trends Report Panel At SXSW 2024 AList

Futurist forecasts convergence of key technologies into living intelligence

Innovation experts predict top tech trends for 2025

ESM3: Simulating 500 million years of evolution with a language model

Simulating 500 million years of evolution with a language model

Sequence modeling and design from molecular to genome scale with Evo

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