人工智能快速解码脑癌基因组
科技日报北京7月9日电（记者张梦然）美国哈佛大学医学院团队设计了一种人工智能（AI）医疗工具，可快速解码脑肿瘤的DNA，以确定其在手术过程中的分子身份，而现有方法需要几天甚至几周的时间才能获得这些关键信息。研究成果7日发表在《医学》杂志上。
脑科手术期间准确的分子诊断（详细描述细胞中DNA的变化）可帮助神经外科医生决定切除多少脑组织；同时，了解肿瘤的分子特性也能让患者从现场治疗中受益，譬如手术时可直接将药物涂层晶片放入脑中。
现在使用的标准诊断方法，包括取出脑组织，将其冷冻，并在显微镜下检查。其主要缺点是冷冻往往会在显微镜下改变细胞的外观，并可能干扰临床评估的准确性。此外，即使用强大的显微镜，人眼也无法可靠地检测细微的基因组变异。
新工具被称为CHARM（冷冻切片组织病理学评估和审查机制）。CHARM使手术期间的诊断与世界卫生组织最近更新的分类系统保持一致，可用于诊断和分级神经胶质瘤的严重程度。
CHARM是利用来自1524名神经胶质瘤患者的2334个脑肿瘤样本开发的。当对一组大脑样本进行测试时，该工具以93%的准确度区分了具有特定分子突变的肿瘤，并成功分类了具有不同分子特征的3种主要类型的神经胶质瘤，这些肿瘤都具有不同的预后和不同的治疗反应，因此对其区分非常有价值。
该工具能成功捕获更具侵袭性的神经胶质瘤的标志，还能查明低级别肿瘤临床上重要的分子改变。这些变化中的每一处也标志着不同的生长、传播和治疗反应倾向。
该工具还将细胞的外观与肿瘤的分子特征联系起来，模式上更接近人类病理学家视觉评估样本的方式。此外，它还能重新训练以识别其他脑癌亚型。
【总编辑圈点】
ChatGPT让我们见识了通用人工智能模型的厉害――它上知天文下知地理，各行各业的知识都能对谈如流。但这并不意味着，所有的人工智能模型都要以更大的规模、覆盖更多领域为目标。在垂直细分领域，将人工智能模型做得足够专业，从而使其在医学、教育、工业等领域的实际场景得到深度应用，同样具有重要意义。因为这将对传统的方式方法带来变革，在具体的行业领域实现提质降本增效。这样来看，人工智能模型的通用性与专业性，两者并不矛盾，而是需要齐头并进向前发展的两个方向。
生成式人工智能“飞入寻常百姓家”
今年世界人工智能大会开幕式的开场曲与往年一样炫酷。绚丽的灯光、舞动的3D机械手、生动的视频画面，配合着“90后”二胡演奏家兼作曲家朱芸编的演奏，为观众带来了一场融合各类民族乐器、国风浓郁的视听盛宴。
直到曲终主持人“揭秘”，观众才恍然大悟：开场曲的作曲、其他民族乐器的演奏，甚至视频和灯光的制作，都是由人工智能生成。在不知不觉中，生成式人工智能已经走进了人们的日常生活。
1.生成式人工智能带来改变
去年生成式人工智能进入了大众的视野。写文案、写论文、画插画、做视频……仿佛一夜间，替代了许多人类的工作，使人欢喜使人愁。
“生成”就意味着人工智能不仅可以做以往的判别式工作，还形成了新的生产力，从长远看，由“生成”引发的科技革命和产业变革正在重塑世界经济、影响未来生活。
人工智能“生成”的产品种类正在加速翻新。如同开幕式开场曲的那个场景，作为本届世界人工智能大会官方的九个“镇馆之宝”之一，腾讯多媒体实验室自研的XMusic通用作曲框架，基于生成式人工智能技术，支持视频、图片、文字、标签、哼唱等多模态内容作为输入提示词，可以生成情绪、曲风、节奏可控的高质量音乐。
这让人们创作新音乐的门槛大大降低，可以是输入一段精心拍摄的短视频、一张颇具意义的照片，或者只是一行有感而发的文字。
在腾讯展台的对面，商汤科技展区SenseShot智慧篮球场传来的拍球和投篮的声音，不时吸引参观者驻足围观、参与。依托于球场架设的5个摄像头，智慧篮球场通过2D关键点提取和3D视频动作捕捉等技术进行球场3D建模，系统会自动捕捉人脸/人体的29个关键点和篮球，对球员进行逻辑计算和分析。
运动结束后，系统可以通过人与球在空间中的三维坐标，生成个人视频集锦，并分析人在不同运动状态下的动作特点，为球员提供详细的数据和统计，以帮助分析和改善篮球技术。
“这个人工智能系统不仅能为业余篮球爱好者提供数据统计，提升技术水平，还可为竞技体育的比赛提供技术统计和战术分享，帮助职业篮球队提升技术战术水平。现在我们正在与CBA的职业球队接触，未来可能会为他们提供解决方案。”商汤智慧体育项目总监王照辉告诉记者。
2.大模型赋能千行百业
如果说去年世界人工智能大会的百度文心作为大模型还显得一枝独秀，今年，阿里通义、华为盘古、讯飞星火、商汤日日新等30余个大模型悉数登场，呈现出百花齐放的勃勃生机。
“通用人工智能在当前这个时期已经成了我们人类社会最热门的话题。”华为轮值董事长胡厚崑在大会开幕式上说，“华为在深耕算力的同时，还要做好一个工作，就是让人工智能真正走进千行百业，服务科学研究。一方面要持续提升通用大模型的能力，另一方面还要在这个基础上建好行业模型。”
作为本届世界人工智能大会SAIL大奖获得者，晶泰科技的智能化自动化药物研发平台利用AI和机器人实现了创新药物研发过程的高度自动化和智能化，其中也包含了专业模型的应用。
他们将类GPT技术率先应用于大分子药物研发，自主开发了下一代大分子药物生成式AI模型ProteinGPT，在抗体发现、抗体改造、抗原设计、蛋白从头设计等场景中都有很好的应用。作为全球首个在真实药物研发管线中全场景落地的大分子药物生成式AI模型，ProteinGPT也被业界比喻成生物版的生成式人工智能。
3.生成式人工智能是把双刃剑
“生成式人工智能是一把双刃剑，它在飞速发展造福人类的同时，也在伦理道德、社会治理、法律法规等方面向人类提出了新的问题。”在上海市法学会会长崔亚东看来，生成式人工智能目前在数据安全、知识产权、应用规范及相关法律等方面，存在一系列问题需要解决。
“从法律层面来看，人工智能可能生成虚假信息，从而引发侵权问题，这需要我们在法律上做出必要的应对。”中国人民大学教授王利明说，我们要注重规制，同时也要兼顾鼓励创新。“怎么样给创新留下必要的空间，这是我们在认定侵权的时候必须要考虑的一个价值取向。”
对于深度人工智能的未来，特斯拉首席执行官埃隆·马斯克也有些忧心忡忡。“这样的超级智能有强大的能力，比人类要强大，这也代表着一种风险和隐忧。”马斯克在大会开幕式上说，“它可能会有很积极的未来，但也有概率引发一些负面事件，我们要尽自己所能确保这些消极的未来不发生，积极的未来会发生。”
（本报记者 任鹏 颜维琦）
人工智能“走深向实”重塑千行百业
预测台风、研发新药、识别故障、制定生产计划……当人们对人工智能（AI）大模型的认知还停留在对话、写诗、作画之时，中国的人工智能大模型已然成为实体经济发展新引擎。
7月7日，在华为开发者大会2023上，华为云盘古大模型3.0正式发布，其在煤矿、铁路、气象、金融等领域展现出来的能力令人咋舌。与此同时，华为在2023世界人工智能大会（WAIC）期间，启动大模型联合创新、发布大模型训推一体化解决方案、推出首个万卡AI集群等一系列在人工智能领域的“大动作”引发业界高度关注。业内人士认为，科技领军企业的发力方向表明，中国人工智能产业正在“走深向实”，将重塑千行百业。
做实事AI大模型落地实体产业
在煤矿行业，盘古矿山大模型已经在全国8个矿井规模使用，一个大模型可以覆盖煤矿的采、掘、机、运、通、洗选等业务流程下的1000多个细分场景，让更多的煤矿工人能够在地面上作业，不仅能让煤矿工人的工作环境更加舒适，而且可以极大地减少安全事故。
在铁路行业，盘古铁路大模型能精准识别现网运行的67种货车、430多种故障，无故障图片筛除率高达95%，成为货运列检员身边有力的数字助手，将列检员从每日数百万张的“图海”检测中解放出来。
在金融行业，盘古金融大模型能根据客户的问题，为柜台工作人员自动生成流程和操作指导，将原来平均需要5次的操作降低为1次，办结时间缩短5分钟以上。
在制造行业，过去单产线制定器件分配计划，往往要花费3个小时以上才能做齐1天的生产计划，而盘古制造大模型1分钟即可做出未来3天的生产计划。
在药物研发领域，原来一款新药研发平均需要10年时间、花费10亿美元。盘古药物分子大模型助力西安交通大学第一附属医院刘冰教授团队发现全球40年来首个新靶点、新类别的抗生素，并将先导药物研发周期缩短至1个月、研发成本降低70%。
在气象领域，盘古气象大模型是首个精度超过传统数值预报方法的AI预测模型，原来预测一个台风未来10天的路径，需要在3000台服务器的高性能计算机集群上花费5小时进行仿真，现在盘古气象大模型通过AI推理的方式，研究者只需单台服务器上单卡配置，10秒内就可以获得更精确的预测结果。
就在7月6日，国际学术期刊《自然》（Nature）杂志正刊发表了华为云盘古大模型研发团队研究成果——《三维神经网络用于精准中期全球天气预报》。《自然》审稿人对该成果给予高度评价：“华为云盘古气象大模型让人们重新审视气象预报模型的未来，模型的开放将推动该领域的发展。”
“盘古大模型要让每个行业、每个企业、每个人都拥有自己的专家助手，让工作更高效更轻松。”华为常务董事、华为云CEO张平安在发布盘古大模型3.0时表示，“我们始终坚持AIforIndustries（人工智能服务千行百业）的战略，在深耕行业的道路上不断前行。我坚信大模型将重塑千行百业。”
“除了对话、写诗、作画等应用之外，要将大模型切实投入到城市发展、金融科技、生物医药、工业制造、科学研究等领域，在实体产业落地，为社会经济带来实实在在的价值。”中国工程院院士邬贺铨说。
中国科技部新一代人工智能发展研究中心5月底发布的《中国人工智能大模型地图研究报告》显示，中国10亿参数规模以上的大模型已发布79个。除华为外，百度、阿里、科大讯飞、美团、百川智能、云知声、腾讯等头部企业相继在该领域布局。
截至目前，中国开发的人工智能大模型已经在智慧矿山、药物研发、气象、政务、金融、智能制造、铁路管理等领域展现出巨大的应用潜力。业界专家认为，当前，利用大模型加速千行百业的数字化、智能化转型，深耕实体经济行业，已经成为中国产业界的共识。
“下一步，人工智能大模型要加强制造业技术、产业、应用进一步融合，更深入地研发面向制造业的大模型，为中国制造业的数字化转型和智能化升级提供坚实支撑。”中国工程院院士、系统仿真及制造业信息化专家李伯虎说。
扎深根夯实根技术大算力底座
7月6日，工业和信息化部在2023世界人工智能大会公布，我国人工智能核心产业规模达到5000亿元，企业数量超过4300家，算力规模位居全球第二，同时已建成2500多个数字化车间和智能工厂，经过智能化改造，研发周期缩短约20.7%、生产效率提升约34.8%、不良品率降低约27.4%、碳排放减少约21.2%。
人工智能赋能千行百业的“头雁效应”正在加速显现，而各项根技术创新是基础。据张平安介绍，华为在最底层构建了以鲲鹏和昇腾为基础的AI算力云平台，以及异构计算架构CANN、全场景AI框架昇思MindSpore，AI开发生产线ModelArts等，为人工智能大模型开发和运行提供分布式并行加速、算子和编译优化、集群级通信优化等关键能力。基于华为的AI根技术，人工智能大模型训练效能可以调优到业界主流GPU的1.1倍。
深度应用催生对算力的巨大需求，而算力也是训练人工智能大模型的基础。在华为开发者大会2023上，张平安宣布单集群2000PFlops算力的昇腾AI云服务在华为云的乌兰察布和贵安AI算力中心同时上线。昇腾AI云服务除了支持华为全场景AI框架昇思MindSpore外，还支持Pytorch、Tensorflow等主流AI框架。同时，这些框架中90%的算子，都可以通过华为端到端的迁移工具平滑迁移到昇腾平台。此外，在大模型训练过程中经常会遇到GPU故障，研发人员不得不经常重启训练，时间长，代价大。昇腾AI云服务可以提供更长稳的AI算力服务，千卡训练30天长稳率达到90%，断点恢复时长不超过10分钟。
据介绍，华为在各个单点创新的基础上，发挥云、计算、存储、网络以及能源的综合优势，进行架构创新，推出了昇腾AI集群。目前，昇腾AI集群已支撑全国25个城市的人工智能计算中心建设，其中7个城市公共算力平台入选首批国家“新一代人工智能公共算力开放创新平台”。在2023世界人工智能大会期间，华为宣布昇腾AI集群全面升级，集群规模从最初的4000卡集群扩展至16000卡，成为业界首个万卡AI集群。16000卡的AI集群意味着什么？“据我们评估，一个1750亿参数、100B数据的大模型，只需半天时间就可以完成。”华为昇腾计算业务总裁张迪煊透露。
大开放构建合作共赢产业生态
“过去一年，在各方伙伴的共同努力下，昇腾AI产业取得了不小的进展：开发者数量翻倍，达到了180多万；基于昇腾AI，原生孵化和适配了30多个大模型，到目前为止，中国有一半左右的大模型创新，都是由昇腾AI来支持；已经发展了30多家硬件伙伴、1200多家ISV（独立软件开发商），联合推出了2500多个行业AI解决方案，使得我们能够规模化服务于运营商、互联网、金融等等不同行业场景。”华为轮值董事长胡厚崑在2023世界人工智能大会上表示。
昇腾AI繁荣的产业生态源自华为的开放式创新。华为持续开放AI模组、加速卡等，提供丰富的接口开发文档和参考设计，以及软硬件技术支持，助力合作伙伴推出多种硬件产品，激发创新活力。2023世界人工智能大会上，23家企业推出昇腾AI系列新品，覆盖推理服务器、训练服务器、边缘计算智能网关、工控机、开发者套件、机器人、无人机等。此外，华为全新推出“昇腾伙伴网络”（简称APN）合作伙伴计划，将通过总经销商供货的销售支持、华为与总销售商双方的技术支持模式，以及多种商务权益激励，鼓励合作伙伴基于昇腾AI打造自有品牌的产品或解决方案。
在AI大模型领域，针对大模型研发周期长、部署门槛高等挑战，华为联合科大讯飞等四家合作伙伴共同发布大模型训推一体化解决方案，结合昇腾AI基础软硬件能力、合作伙伴大模型和训推一体平台优势，通过共同设计、联合开发、协同上市、持续迭代，为行业用户提供“开箱即用”的大模型一体化解决方案，重塑大模型开发流程，解决各行业大模型落地需求，让大模型在行业充分发挥价值。
此外，在工业和信息化部、中国电子工业标准化技术协会的指导下，中国信息通信研究院、工业和信息化部电子第五研究所、华为等单位联合成立“大模型产业工作组”，共同推进中国大模型应用落地及产业孵化。
据张平安介绍，目前华为云全球开发者数量已超过460万，云商店上架的商品已达1万多个。华为云提供了易用可靠的大模型工具套件、汇聚海量多行业场景API的开天aPaaS，以及包含丰富优质课程和技术认证的大模型专属社区，希望与开发者及伙伴一起，共同探索盘古大模型与行业结合的创新路径。此外，华为云还联合中国公共关系协会、文化大数据产业委员会以及多家伙伴单位，共同倡议成立大模型高质量数据联盟。联盟将汇聚来自各成员单位的开放数据，打造覆盖千行百业的高质量数据集，促进行业大模型的蓬勃发展。
“人工智能的发展，关键是要脚踏实地，推动人工智能走深向实，赋能产业升级。”胡厚崑表示，“面向未来，华为在人工智能发展上有两个着力点：第一，打造强有力的算力底座，来支撑中国人工智能产业的发展。第二，真正让人工智能服务好千行百业，服务好科研创新。”（记者吴蔚）
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