于文強(qiáng)

復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院高級(jí)PI、長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授

在2024年諾貝爾獎(jiǎng)揭曉時(shí)刻，我們?cè)俅我娮C了人類智慧的璀璨光芒。備受矚目的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)、生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)分別頒給了機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能和微小RNA（miRNA）的先驅(qū)者。在這些成就的背后，是對(duì)生命奧秘的不懈追求和對(duì)智慧的深刻尊重?？茖W(xué)的進(jìn)步是永無止境的探索之旅，它始于大膽的設(shè)想，成于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)尿?yàn)證。

miRNA是20世紀(jì)90年代生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最重要的發(fā)現(xiàn)之一。早在2002年美國(guó)《科學(xué)》雜志評(píng)出的年度十大科學(xué)突破中，miRNA的發(fā)現(xiàn)就名列榜首，被稱為RNA的第二次革命，隨后又獲得有著“科學(xué)界的奧斯卡獎(jiǎng)”之美譽(yù)的科學(xué)突破獎(jiǎng)。這一類長(zhǎng)度約為22個(gè)堿基的內(nèi)源性小分子非編碼RNA，參與生命過程中一系列的生理活動(dòng)，包括早期發(fā)育、細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞分化和脂肪代謝等，且與人類疾病，尤其與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。miRNA的研究，不僅為人們提供了一種全新的角度來認(rèn)識(shí)基因及其表達(dá)調(diào)控的復(fù)雜性，也為疾病治療提供了新的思路。

miRNA的發(fā)現(xiàn)可以追溯到1993年，當(dāng)時(shí)維克多 · 安布羅斯（Victor Ambros）和加里 · 魯夫昆（Gary Ruvkun）在秀麗隱桿線蟲中發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)miRNA——lin-4，揭示了一種全新的基因調(diào)控原理，證實(shí)miRNA在生物體發(fā)育和功能中的重要作用。隨著研究的深入，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)miRNA在個(gè)體發(fā)育與疾病發(fā)生發(fā)展過程中都扮演著關(guān)鍵角色。miRNA的研究，也從最初的“非共識(shí)”研究變成了如今的“共識(shí)”研究。

在復(fù)旦大學(xué)，我?guī)ьI(lǐng)的課題組也致力于miRNA的研究。我們發(fā)現(xiàn)，miRNAs除了定位于細(xì)胞質(zhì)中發(fā)揮負(fù)向作用，還可以定位于細(xì)胞核并發(fā)揮激活作用。我們提出了“NamiRNAs-增強(qiáng)子-靶基因激活理論”，揭示了miRNAs在細(xì)胞核中通過增強(qiáng)子正向調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄，為miRNA功能研究提供了新視角，拓寬了人們對(duì)miRNA的認(rèn)知，有助于理解miRNA在各種生理和病理過程以及在腫瘤的發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移中的獨(dú)特作用，也為腫瘤治療提供了潛在的治療策略和線索。我們相信，miRNA激活基因的研究無疑是下一個(gè)研究熱點(diǎn)，將推動(dòng)miRNA研究進(jìn)入2.0時(shí)代。

miRNA的發(fā)現(xiàn)正推動(dòng)著我們對(duì)生命現(xiàn)象本質(zhì)及普遍規(guī)律的探索。我更愿意把miRNA稱為“細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)化的調(diào)控者”。miRNA如同自然界中的微妙之手，在生命調(diào)控中發(fā)揮著重要作用，它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)部精細(xì)地調(diào)節(jié)著基因的表達(dá)，影響著生命的每一個(gè)階段。從胚胎發(fā)育到成年，再到衰老，miRNA的身影無處不在。它們的存在，讓我們對(duì)生命的理解更加深刻，也讓我們對(duì)生命的調(diào)控有了更多可能。

機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的突破性成就同樣引人注目。這不僅是對(duì)AI技術(shù)的認(rèn)可，也是對(duì)“人工智能+科學(xué)”這一新興研究范式的認(rèn)可。AI技術(shù)的應(yīng)用，正在改變科學(xué)研究的方式，提高研究效率，拓寬科學(xué)邊界。在miRNA研究領(lǐng)域，AI技術(shù)的應(yīng)用也展現(xiàn)出巨大的潛力。通過大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)，我們可以更快速地識(shí)別miRNA的靶基因，預(yù)測(cè)miRNA的功能，以及探索miRNA在疾病中的作用機(jī)制，并以此為基礎(chǔ)，應(yīng)用AI技術(shù)進(jìn)行藥物設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

讓AI技術(shù)走進(jìn)miRNA，不僅能加速對(duì)miRNA功能的研究，還能為miRNA的臨床應(yīng)用提供新的可能性：我們可以更精確地診斷疾病，預(yù)測(cè)疾病的發(fā)展，以及制定個(gè)性化的治療方案。有了諾貝爾獎(jiǎng)帶來的關(guān)注，AI與miRNA研究的雙重“黑神話”預(yù)示著生命科學(xué)新篇章的開啟，也奏響了智慧的新交響，必將引領(lǐng)我們進(jìn)入一個(gè)嶄新的研究時(shí)代。