Live Science 与诺贝尔奖得主德鲁·魏斯曼博士（Dr. Drew Weissman）和工程师 Daeyeon Lee 进行了交流，探讨他们正在协助启动的一个新的 RNA 研究中心。
RNA 作为 DNA 的分子表亲，因作为世界上首批新冠疫苗的基础而备受关注。该技术的两位关键开发者因其努力于 2023 年获得诺贝尔奖。
现在，宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的诺贝尔奖得主德鲁·魏斯曼博士旨在将 RNA 研究推向新的高度。他正在协助启动一个新的 RNA 研究中心，该中心将利用人工智能来培训该领域的新手科学家，指导他们的实验，并将实验结果反馈回算法，形成一个反馈回路。
这个由美国国家科学基金会资助的名为“人工智能驱动的 RNA 铸造厂”（AIRFoundry）的中心旨在加速 RNA 领域的创新，推动医学和许多其他科学学科的进步。
Live Science 与魏斯曼和 AIRFoundry 的主任 Daeyeon Lee 就新的研究中心以及 RNA 在整个科学领域的未来进行了交流。Lee 也是 InfiniFluidics 的联合创始人，这是一家与该铸造厂合作开发将 RNA 递送到细胞中的脂质纳米颗粒（LNPs）容器的初创公司。
Nicoletta Lanese：我们的读者熟悉信使 RNA（mRNA）疫苗——您对 RNA 的未来在医疗应用方面还有哪些设想？
德鲁·魏斯曼博士：首先，生物铸造厂的目的不仅仅是医疗治疗。它是要使 RNA 能够用于许多其他类型的科学……从教导细菌如何吃油或塑料，到教导植物如何避免真菌——所有这些都不属于美国国立卫生研究院（NIH）通常的医疗治疗范畴。
从医学角度来看，我们和其他人正在研究的是 RNA 的基因疗法。致力于医疗治疗，即使用 RNA 治疗心脏病发作、中风、关节炎或皮肤病，治疗自身免疫性疾病。除了疫苗之外，RNA 可能用于数千种潜在的治疗方法。
Nicoletta Lanese：您使用的那个比喻很有趣——用 RNA 来“教导”一个生物体做某事。您能解释一下 RNA 在细胞中实际在做什么吗？
德鲁·魏斯曼博士：对我来说，RNA 是中间人……我们的 DNA 编码了每一种蛋白质，使我们的细胞和身体保持活力。所以 DNA 是保存每一个代码的图书馆。当您想从这些代码中制造一种蛋白质时，就会使用 mRNA。细胞会制造一种 RNA，复制特定蛋白质的 DNA 代码；然后这种 mRNA 会前往一个被称为核糖体的机器，该机器读取代码并根据该代码制造蛋白质。
RNA 新冠疫苗的作用是提供新冠病毒刺突蛋白的代码。然后身体将其识别为外来蛋白质，并产生免疫反应，使身体在遇到病毒时做好战斗准备。但 RNA 也可以编码基因编辑机制，可以制造能够改变我们染色体、我们基因组中的突变的蛋白质。或者它可以制造由于基因突变而缺乏的蛋白质，或者它可以制造治疗炎症、治疗心脏病发作、治疗各种不同疾病的治疗性蛋白质。
您能想象到的任何蛋白质，它都能传递。
Nicoletta Lanese：您能否解释一下您如何使用人工智能在 RNA 以及将 RNA 递送到细胞的传递系统方面进行创新？
Daeyeon Lee：人工智能在这里有多个作用。我们设想在 20 年后，RNA 成为每个从事科学研究的人的工具……但现在，对于那些没有积极从事 RNA 研究的人来说，很难进入这个领域。
所以人工智能会引导用户。“这是您想要学习的文献，这些是您想要进行的实验。这些可能是您想要开始实验的 RNA 或传递载体。”它不仅提供材料，还指导用户，增强人类的专业知识……一旦实验完成，它们会反馈给人工智能，并将结果输入，以便人工智能学习并做出下一个预测、下一个建议等等。
Nicoletta Lanese：所以在某种程度上，人工智能几乎是一种工具和合作者？
Daeyeon Lee：是的，绝对是。
Nicoletta Lanese：就目前可用于输入人工智能的 RNA 数据而言，是否存在某些研究特别充分的领域，而其他领域仍存在差距？
Daeyeon Lee：就我们最有可能产生影响的领域而言，如果我没弄错的话，德鲁的很多数据都与动物有关，所以我们非常感兴趣的一个领域是动物健康。例如牲畜的疫苗。
德鲁·魏斯曼博士：我可以给您举个例子：您可能听说过一直在传播的禽流感，现在已经在牛群中出现。我们一直在努力研制疫苗来为牛和鸡接种。我们使用我们通常的技术制作了牛的疫苗，给牛接种后效果很好。[编辑注：这种疫苗仍在实验中，尚未投入使用。]
我们在鸟类中进行了尝试，但没有得到反应。所以我们回去进行理论研究，“好吧，也许我们需要改变所有的 RNA 结构。”我们只是根据阅读文献和猜测来做的。
希望在未来，人工智能会说，“鸡的编码序列与哺乳动物或人类的非常不同——您为什么不试试这些？”所以，而不是我们必须制作 50 种 RNA 才能找到一两种有效的，人工智能可能会给我们五种。[其想法是让人工智能缩小哪些 RNA 序列最有可能在手头的任务中成功，减少科学家实际制作和测试许多不同选项的需要。]
Nicoletta Lanese：您能否给出您在未来五年内正在努力的路线图，然后是更长期的？
德鲁·魏斯曼博士：所以我们不是从零开始。我们已经运营了一个 RNA 核心大约 20 年了……生物铸造厂的重点现在是将人工智能纳入其中。
我们已经有了一个优势——我们有 mRNA 的生产，我们有 LNP 的生产。我猜，人工智能完全整合需要六到二十四个月。从那时起，就是人工智能学习和扩展它能做的事情。
Daeyeon Lee：我认为在一到两年内，我们将拥有我们将与之互动的第一个版本的人工智能——最初主要是内部研究人员，因为我们希望在向外部用户开放之前它是一个强大的系统。
Nicoletta Lanese：随着这帮助科学家扩大 RNA 的用途，您预计会出现任何安全或监管问题吗？
德鲁·魏斯曼博士：最大的问题——我们已经处理这个问题很长时间了——是功能获得。这是指您为潜在的病原体添加新的活动或功能。NIH 有非常严格的规则来控制功能获得研究，因此人工智能将被训练来识别这一点。这是非常关键的事情之一。
除此之外，监管角度实际上是一个非常大的主题，因为您谈论的领域太多，美国和其他政府的不同元素也太多。所以它会涉及到。
Nicoletta Lanese：所以听起来您可以将监管指南纳入人工智能本身？
Daeyeon Lee：绝对可以。根据我的理解，这周围有多层保护……所以希望，通过这些不同的标记系统层，您能够排除在环境、动物或其他生物体中可能存在问题的东西。
Nicoletta Lanese：关于 AIRFoundry，您还有其他想要强调的吗？
德鲁·魏斯曼博士：我只想提到，这个生物铸造厂是一个美国的机构，将为世界服务。
RNA 研究所还参与了在全球中低收入国家开展 RNA 研究开发和全面生产，使这项技术成为全球可用的民主化技术。生物铸造厂将通过从世界各地的实验室招募人员，将他们带到宾夕法尼亚州并培训他们——如何制造 RNA，如何制造 LNPs，如何设计疫苗，如何设计治疗性蛋白质或其他蛋白质传递。
Daeyeon Lee：NSF 在教育、培训和推广方面投入了大量精力，这将是我们生物铸造厂的一个重要组成部分，接触到那些没有机会接触到这项技术的社区。最终，作为一名教育工作者，我认为生物铸造厂最重要的产品——我的意思是，将会有知识，将会有使用我们在人工智能中制造的高质量产品的人。但（最重要的产品）将是我们培养的学者。将是在人工智能、RNA 和脂质纳米颗粒方面接受过培训的新一批科学家。
他们将成为该领域的领导者。我认为这将是真正使我们与其他可能尝试做类似事情的实体区分开来的地方。
