细胞水平生物学的研究得益于人工智能（AI）的帮助，使得疫苗开发等研究变得更加便捷。今年秋季，宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）与波多黎各大学（University of Puerto Rico）从美国国家科学基金会（National Science Foundation，简称NSF）获得了一笔为期六年的1800万美元拨款，以支持基于人工智能的RNA“生物铸造厂”（BioFoundry）项目。
“我们的目标是使RNA技术民主化，”宾夕法尼亚大学生物分子工程教授Daeyeon Lee在接受Technical.ly采访时说，“这样，如果某位科学家坐在实验室里试图解决某个问题，RNA可以成为他们工具箱中的一种工具。”
RNA，即核糖核酸，是一种存在于细胞中的分子，携带遗传信息。例如，近年来它被用于开发新冠疫苗，并在医疗保健领域取得了其他进展。Lee表示，RNA还可以用于应对农业和环境可持续性方面的挑战。RNA在所有生物体中功能相似，如果更容易获取，更多人可以利用它来寻找疾病的治疗方法或保护食品供应。“生物铸造厂”目前正在开发一个名为AIRFoundry知识共享平台的AI基础平台，供研究人员连接使用。
“生物铸造厂”的目标是帮助科学家利用AI合成现有的研究成果，与其他研究人员分享这些成果并跟踪他们的进展。Lee表示，该平台的目标是创建一个带有AI工具的计算机界面，研究人员可以使用这些工具回答问题，或者通过这些工具与相关领域的专家取得联系。“生物铸造厂”还将提供物理材料，如用于将RNA输送到细胞中的纳米颗粒。
“生物铸造厂”特别关注RNA，因为目前围绕RNA的研究社区非常小，宾夕法尼亚大学计算机与信息科学系主任Zachary Ives说。RNA可以改变细胞行为，生成蛋白质，并用于基因编辑。
“生物铸造厂”将首先与经验丰富的RNA研究人员合作，了解当前的研究过程。然后，科学家们将构建一个反映这一过程的基础AI系统。最终，他们将扩展到来自各种机构和领域的研究人员，并继续用他们的工作更新AI系统。目前，RNA研究主要集中在人类健康应用上，目标是使RNA在非人类生物体的应用中变得更为合理。
例如，RNA可以用于开发分解塑料等污染物的酶，或保护作物免受害虫和恶劣天气的影响。“我们必须建立一个端到端的系统，”Ives说，“这是一系列不同领域的工具和常见实践的结合。”
作为“生物铸造厂”的一部分，人工智能将用于指导刚刚进入该领域的研究人员，提供他们原本无法获得的专家知识。Ives说：“总体而言，我们希望有机制帮助人们进入这个领域，使其不再是一个专门化的领域，而是成为生命科学中的普遍现象。”
NSF的拨款使“生物铸造厂”能够保持较低的用户费用。Lee表示，对于希望使用其资源进行特定项目的研究人员，还将提供拨款机会。“生物铸造厂”还将使用AI跟踪影响，记录访问者的信息请求和材料请求。
教授们还希望跟踪研究结果，例如它们是否导致了已发表的报告或商业产品，Ives说。“问题是，他们是否会回到‘生物铸造厂’，告诉我们他们的结果是什么，”Lee说，“一旦他们这样做，他们也在为‘生物铸造厂’和AI组件做出贡献。”
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