谷歌Gemma 27B模型独立发现并实验验证抗癌新路径!


谷歌发布Gemma 270亿参数C2S-Scale模型,首次通过AI提出并实验验证全新抗癌疗法,实现“冷肿瘤”变“热”,为免疫治疗开辟新路径。

谷歌重磅发布270亿参数新模型!AI首次独立提出全新抗癌疗法路径,实验验证成功!

2025年10月15日,谷歌DeepMind联合耶鲁大学在科学界扔下了一颗“重磅炸弹”——他们基于开源的Gemma大模型家族,正式推出了一款专为单细胞分析打造的270亿参数基础模型,名字叫“Cell2Sentence-Scale 27B”,简称C2S-Scale。

它首次通过人工智能独立提出了一种全新的癌症治疗假说,并且这个假说已经在实验室中被成功验证!这意味着,AI不再只是辅助工具,而是开始具备“科学家思维”,能够主动发现人类尚未察觉的生物学规律。

这次研究的主导者之一是谷歌DeepMind的高级研究员希科菲·阿齐齐(Shekoofeh Azizi),她长期专注于将人工智能应用于生物医学领域,尤其擅长利用大规模模型解析复杂的生命系统数据。另一位核心人物是谷歌研究院图挖掘方向的高级研究员布莱恩·佩罗齐(Bryan Perozzi),他在图神经网络和大规模数据建模方面拥有深厚积累。两人带领团队与耶鲁大学紧密合作,把AI的“语言理解”能力迁移到了细胞层面——他们把每个细胞看作一个“句子”,把基因表达谱当作“词汇”,从而让AI学会“读懂”细胞在说什么、在做什么。

那么,这个C2S-Scale模型到底干了什么惊天动地的大事?简单来说,它发现了一种能让“冷肿瘤”变“热”的全新药物组合策略。

什么是“冷肿瘤”?就是那些躲在免疫系统眼皮底下、完全不被识别的癌细胞。免疫疗法之所以对某些癌症无效,就是因为肿瘤太“冷”了——它们不表达足够的抗原呈递分子(比如MHC-I),免疫细胞根本“看不见”它们。而让肿瘤变“热”的关键,就是想办法让癌细胞主动亮出自己的“身份牌”,吸引免疫系统来攻击。

研究人员给C2S-Scale布置了一个极其复杂的任务:找出一种“条件性放大器”药物——这种药只在特定免疫环境下才起作用。具体来说,就是当肿瘤微环境中已经存在微量干扰素(一种关键的免疫信号蛋白)但还不足以激活抗原呈递时,该药物能精准“加把火”,把信号放大到足以唤醒免疫系统。

这个任务对AI的要求极高,因为它需要理解“上下文依赖”的生物学逻辑。有趣的是,谷歌团队之前的小模型完全无法完成这个任务,只有270亿参数的C2S-Scale才展现出这种“涌现能力”——也就是随着模型规模扩大,突然获得的新技能。

为了筛选药物,团队设计了一套“双上下文虚拟筛选”系统。

第一种情境叫“免疫正向环境”:使用真实癌症患者的单细胞数据,这些样本保留了肿瘤与免疫细胞之间的天然互动,且干扰素水平较低;

第二种叫“免疫中性环境”:使用实验室培养的孤立癌细胞系,完全没有免疫背景。

模型需要在这两种环境下分别模拟4000多种药物的效果,然后找出那些“只在第一种情境上下文下显著增强抗原呈递”的候选药物。

结果令人震惊:模型不仅复现了部分已知药物,还挖出了一批从未被文献报道过的“黑马”分子。

其中最亮眼的发现,是一种名为西米他塞替(silmitasertib,也叫CX-4945)的激酶CK2抑制剂。模型预测:单独使用西米他塞替对癌细胞几乎无效;但在微量干扰素存在的情况下,它能强力放大MHC-I的表达,使抗原呈递水平飙升。

更关键的是,此前没有任何研究指出CK2抑制能直接增强抗原呈递——这完全是一个AI原创的科学假说!

接下来就是最关键的实验验证环节。研究团队在人类神经内分泌癌细胞(注意:这种细胞类型在模型训练时从未出现过!)中进行了测试。

结果完全吻合AI预测:单独用西米他塞替,没效果;单独用低剂量干扰素,效果微弱;但两者联用,抗原呈递水平直接提升约50%!这意味着肿瘤细胞瞬间变得“闪闪发光”,更容易被T细胞识别和清除。

这一发现不仅验证了AI的预测能力,更开辟了一条全新的联合免疫治疗路径——用低剂量干扰素“铺垫”,再用CK2抑制剂“引爆”,精准激活局部免疫反应,避免全身性副作用。

这项成果的意义远不止于一个新药组合!它证明了:当AI模型足够大、训练数据足够丰富时,它们不仅能“总结已知”,更能“发现未知”。

正如阿齐齐博士在文中强调的:“真正的扩展价值,不在于模型在旧任务上做得更好,而在于它能否产生全新的科学洞见。”C2S-Scale的成功,为未来AI驱动的生物医学研究树立了全新范式——高通量虚拟筛选 + 条件性生物学推理 + 实验快速验证,形成一个高效闭环。

目前,谷歌已将C2S-Scale 27B模型、代码和相关资源全部开源,发布在Hugging Face和GitHub上,供全球科研人员免费使用。耶鲁大学团队也正在深入探索这一机制,并测试更多由AI生成的免疫治疗假说。虽然从实验室到临床还有很长的路要走,但这次突破无疑为抗癌药物研发按下了“加速键”。

值得一提的是,这项研究也呼应了AI在科学领域的“缩放定律”(scaling laws)——就像语言模型越大越聪明一样,生物模型在达到一定规模后,也会涌现出超越人类直觉的推理能力。C2S-Scale正是这一理念的完美体现:它不是简单地记忆文献,而是真正“理解”了细胞语言的深层逻辑,从而提出可验证的新假设。

未来,我们或许会看到更多由AI主导的科学发现:从罕见病机制解析,到个性化药物设计,再到衰老干预策略。而谷歌这次的成果,无疑是这场革命的起点。正如文章结尾所呼吁的:“让我们一起探索生命的语言,把AI变成照亮医学黑暗角落的灯塔。”