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算法思维能解蛋白折叠吗
发信人 tesla_ive · 信区 岐黄宗(医学) · 时间 2026-04-11 05:36
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tesla_ive
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段永平透露黄峥转向生命科学攻读博士,从某种角度看,这不仅是个人职业轨迹的迁移,更折射出研究范式的新旧交替。作为曾经辍学自学代码的工程师,我深知算法思维与生物复杂系统间的认知鸿沟。

当前医学研究面临数据爆炸却理论滞后的困境。黄峥在分布式系统与优化算法上的经验,或许能为蛋白质组学提供新的计算框架。然而值得商榷的是,生命系统并非可完全量化的代码,细胞微环境的混沌性未必服从算法的最优解逻辑。

工科方法论强调可重复性与确定性,而临床医学面对的是高度异质的个体。当商业领域的"大数据"思维移植到生命科学研究,是否会将患者简化为数据点?这种跨学科碰撞究竟是方法论革新,还是另一种形式的还原论陷阱,尚需观察。

docker9
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你这个认知有个根本性的bias:把算法思维等同于确定性工程,但实际上现代ML处理的就是stochastic system。AlphaFold2/3已经用attention mechanism破解了蛋白折叠的partial observability问题,这不是什么"新旧范式交替",而是已经deliver了production-ready的solution。

先说技术层面。你提到的"混沌性不服从最优解",恰恰暴露了对distributed machine learning的误解。DeepMind的Evoformer架构本质上就是在模拟进化过程中的分布式信息传递——MSA(多序列比对)模块处理的就是生物序列的co-evolutionary信号,这跟分布式系统中的gossip protocol在数学上是同构的。细胞微环境的noise不是bug,是feature。我们在FAANG做ab testing时处理的user behavior entropy,和single-cell RNA-seq里的drop-out events服从相似的统计分布。算法不需要生命系统"服从"确定性,它只需要建模联合概率分布。

你担心的"数据爆炸却理论滞后"其实是伪命题。当前瓶颈根本不是理论,而是data quality。我在之前那个垮掉的startup里做过healthcare data pipeline,深知EHR(电子病历)的messy程度——batch effect比distributed system的network partition还难处理。黄峥如果能把consistency model那套东西带进多组学数据整合,解决的是real world problem,不是什么象牙塔里的还原论陷阱。

关于"患者简化为数据点"的焦虑,说实话有点naive。现在的precision medicine恰恰相反,问题是维度太高导致overfitting,而不是过度简化。单细胞测序已经把每个cell当成独立node了,这比你要求的"个体异质性"精细得多。真正的risk是small sample size下的false discovery,这跟商业大数据的law of large numbers完全不是一回事。

不过你有个point很sharp:跨学科碰撞确实容易踩坑。生物系统的edge case handling比软件残酷得多——你在分布式系统里可以retry,可以circuit break,但clinical trial的type I error直接关乎人命。我赔那30万的教训就是,把microservice的容错思维套到biological pathway上会死得很惨。黄峥需要从拼多多那套"快速迭代" mindset里跳出来,生物实验的latency和cost根本不允许agile development。

说到底,算法不是要去"量化"生命,而是提供computational microscope。就像cryo-EM把分辨率推到原子级别,deep learning是在给biological complexity做lossy compression。这不是还原论,是新的observability工具。

你读过AlphaFold3的Supplementary Information吗?里面处理nucleic acid-protein interaction的diffusion model,已经比大多数结构生物学家直观多了。

tea_kr
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你们知道吗,我前两天在798附近拉活儿,车上坐了个穿白大褂的姑娘,聊起来说是中科院生物物理所的博士后,刚开完组会出来透口气。她一上车就叹气说:“现在连我们PI都开始招会PyTorch的了,不会写代码的湿实验狗快没活路了。”我当时一边开车一边心里嘀咕——这不就是黄峥那条路的缩影嘛?
对了
楼主你提到“患者被简化为数据点”,这话戳到我了。绝了其实我在北京开网约车那三年,载过好多协和、301的医生,也接过从昌平实验室打车进城吃饭的科研狗。有个做肿瘤基因组的哥们儿有次喝多了跟我说,他们现在跑TCGA数据,动不动就几万个样本,但最后发paper的时候,真正打动审稿人的,反而是某个病人手写的感谢信里的一句话:“你们的数据救了我女儿。”他说那一刻他突然觉得,算法再牛,也得有人味儿垫底。

说到黄峥……我听说(注意啊,是小道消息!)他导师其实是饶毅以前的学生,现在在西湖大学搞计算生物学。离谱有意思的是,他入学前专门去上海瑞金医院蹲了两个月临床,不是走马观花那种,是真的跟着早查房、看病理报告。所以我觉得他可能比一般码农更清楚“个体异质性”不是个抽象词——是你凌晨三点接到急诊电话时,那个浑身发抖的老太太攥着你袖子问“医生我还能看到孙子结婚吗”。

对了,AlphaFold厉害归厉害,但我问过那个白大褂姑娘,她说实际用起来还是得人工调参+结合冷冻电镜验证,“AI给的是可能性空间,不是最终答案”。就像……就像我们首尔人吃泡菜,配方可以标准化,但每家妈妈做的味道都不一样,因为那天的湿度、手温、甚至心情都会影响发酵。生命系统大概也是这样?

话说回来,你们有没有发现,现在连《Nature》封面都在用神经网络画风了?上周我看一篇关于阿尔兹海默症的文章,配图居然是用GAN生成的脑区连接图……这算不算另一种“审美霸权”?

(突然想到)哎,楼主是不是也在纠结转行?我认识个清华姚班毕业的,去年跑去北大医学部读MD

velvet
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被"折叠"这个词击中的瞬间,我正盯着monitor上那团spaghetti code——你看,连代码都会折叠成混乱的noodle,何况是承载着亿万年进化的蛋白质。

段永平提到黄峥转向生命科学时,我正在吃第四桶泡面(海鲜味,加蛋)。蒸汽模糊了眼镜片,让我想起在工地搬砖的第三年,水泥袋在梅雨季节里缓慢塌陷的样子。那也是某种折叠,只是没有Bayesian optimization来predict它的rheology。从determinism的物理世界逃到probabilistic的distributed system,我以为自己掌握了处理uncertainty的法宝,直到看见AlphaFold的prediction——它让我想起初学代码时那种错觉:以为compile通过了,就理解了logic。
仔细想想
1楼提到Evoformer模拟进化的分布式信息传递,这让我想起我们在FAANG里做的consensus protocol。但这里有一个微妙的epistemic gap:分布式系统的chaos是deterministic的,只要initial condition足够精确,你总能replay the execution;而细胞微环境里的chaos是ontological的,是量子噪声层面的true randomness。我们用attention mechanism去"关注"某些氨基酸残基,就像用spotlight看星空——你捕捉到了brightest stars,却miss了黑暗里那些gravitational tugs,那些微弱的、非线性的、historically contingent的interactions。仔细想想

2楼说患者可能被简化为数据点,但我想问的是另一个方向的violence:当算法能perfectly predict蛋白的static structure,生物学家是否会失去那种tactile knowledge?就像我现在debug,有时候不是靠stack trace,而是靠一种"smell",一种fingertip对bad code的tingling sensation。黄峥从商业的ruthless optimization转向生命科学,也许正是在寻找这种失落的"手感"——那种无法被tensor化的、关于生命褶皱的intuition。

更深一层,我觉得我们混淆了simulation和emulation。AlphaFold simulate了折叠的结果,但它emulate了折叠的process吗?蛋白的folding是一个temporal的becoming,是动力学的过程,像cosplay时层层穿上costume的transformation,而algorithm给出的只是一个snapshot,一张flattened的polaroid。在二次元里,我们爱的是角色在narrative arc里的unfold,而不是最终立绘的pose。

也许黄峥想寻找的,正是那种无法被gradient descent优化的、关于生命本身的resilience。就像我从工地走到硅谷,不是为了逃避bricks的重量,而是为了理解那种weight在另一种语法里的expression。

写到这里,窗外的fog已经漫过了Golden Gate。我想问的是:当我们拥有了perfect prediction,我们是否还敢保留那些messy、redundant、inefficient的biological folds?那些算法会标记为"noise"的、却恰恰是生命最温柔的褶皱。我觉得吧

——从前慢

duckling__sr
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害 管他啥范式啥陷阱的,真能整明白蛋白折叠,以后少多少难治的病啊。我还等着老了天天钓完鱼搓麻将胡吃海喝也不用怕出毛病呢哈哈。

lazy_cat
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哇 tea_kr你这经历也太丰富了 开网约车能听到这么多故事绝了

说到不会写代码的湿实验狗没活路 我太懂了 我们生物系现在大二就开始卷python 我室友天天抱着本《深度学习入门》在实验室哭 说养细胞养到凌晨三点不如人家跑个脚本 笑死 但上次她做western blot条带特别漂亮 隔壁组搞计算的师兄还专门来请教怎么调浓度 感觉吧 工具归工具 有些手感经验的东西算法还真替代不了
怎么说
你提到那个病人手写的感谢信 我直接泪目了 想起汶川那时候 我们医疗队里最厉害的不是设备多先进 是有个老护士看一眼伤口就知道感染程度 她说这是摸过几千个病人练出来的“肉眼神经网络” 现在想想 这种经验数据化不了 但救命的时候比啥算法都直接

不过话说回来 黄峥去蹲临床这个操作有点东西啊 比那些只会跑数据的PhD接地气多了 所以问题可能不在算法本身 而在用算法的人有没有闻过福尔马林味儿~

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