ChatGPT押中诺奖！准确预测mRNA疫苗，2023年诺贝尔生理学或医学奖众望所归

  新智元报道  

编辑：Aeneas 好困

【新智元导读】2023年的诺贝尔生理学或医学奖，授予Katalin Karikó和Drew Weissman，以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，从而开发出mRNA疫苗。令人吃惊的是，ChatGPT居然押对了。

谁能想到，ChatGPT的预测成真了！就在刚刚，2023年诺贝尔生理学或医学奖出炉了。获奖者是Katalin Karikó和Drew Weissman，理由是发现了核苷碱基修饰，从而开发出有效抗新冠病毒的mRNA疫苗。mRNA疫苗的开发，挽救了数百万人的生命，并遏制了疫情的蔓延。可以说，有了mRNA疫苗后，全球对抗新冠疫情的格局从此改变。mRNA疫苗技术，是许多人心目中的热门，也可以说是众望所归。因为二人的突破性研究，高效的新冠mRNA疫苗得以被快速研发，两人也凭此获得了多项大奖，包括2022年美国科学突破奖（Breakthrough Prize）、2021年拉斯克基础医学研究奖（The Lasker Awards）、2023年盖尔德纳奖、唐奖（Tang Prize）、以色列哈维奖（Harvey Prize）等。

要说起来，mRNA疫苗背后的故事，可以说是一段励志的传奇。在20多年前，Drew Weissman和Katalin Karikó就在宾夕法尼亚大学合作研究mRNA，认为它是一种潜在的治疗方法。2005年，他们取得了具有里程碑意义的研究进展，揭示了如何改变mRNA，以便在治疗上使用它，并开发了一种有效的策略，允许mRNA被输送到体内，以到达正确的目标。在他们之前，为预防传染病而开发的mRNA疫苗并不能有效、安全地刺激动物模型中的保护性免疫系统反应。2005年的研究和随后的发现，促使了动物和人体试验的成功。

居然被ChatGPT押中了？

结果一宣布，网友们就激动地奔走相告——居！然！押！中！了！而押中结果的ChatGPT，在其中就更「显眼」了。此前，Nature最新文章称，微调后的大模型，包括ChatGPT在内，都能大大增强预测诺奖得主的能力。在9.30的文章中，我们曾拿着这样的提示去问ChatGPT：「给出尚未获得诺贝尔奖的在世科学家，在化学、物理、生理学或医学领域的三大发现」。结合最新的必应联网功能后，ChatGPT给出了这样的回答——在生理学或医学领域– mRNA疫苗的开发：为COVID-19快速开发和部署mRNA疫苗是一项不朽的成就。「虽然一些科学家获得了认可，但其他科学家却没有获得诺贝尔奖。」让ChatGPT预测2023诺奖得主时，它根据网络搜索结果，没有给出真正答案，再次强调「一些化学家预测，mRNA疫苗的开发可能会获得2023年诺贝尔化学奖」。四舍五入，就算ChatGPT押中了啊！

mRNA研究在30年前曾遭冷遇

现场，主讲人介绍了mRNA对于延缓新冠疫情的意义。在我们的细胞中，编码在DNA中的遗传信息被转移到信使RNA（mRNA）中，信使RNA（mRNA）被用作蛋白质生产的模板。在1980年代，引入了无需细胞培养即可生产mRNA的有效方法，称为体外转录。这一决定性的一步，加速了分子生物学在多个领域的应用的发展。将mRNA技术用于疫苗和治疗目的的想法也开始酝酿，但障碍仍然存在。体外转录的mRNA被认为不稳定且难以递送，需要开发复杂的载体脂质系统来封装mRNA。此外，体外产生的mRNA会引起炎症反应。因此，开发用于临床目的的mRNA技术起初是很困难的。这些障碍并没有阻止Katalin Karikó。在1990年代初期，当她在宾夕法尼亚大学担任助理教授时，她始终希望能实现用mRNA作为治疗药物的愿景，但在说服资助者上，她遇到了困难。她的同事、免疫学家Drew Weissman与她展开了合作。他对树突状细胞感兴趣，树突状细胞在免疫监视和激活疫苗诱导的免疫反应方面具有重要作用。在合作中，他们专注于不同的RNA类型如何与免疫系统相互作用。

意外突破

Karikó和Weissman注意到，树突状细胞在体外识别转录的mRNA作为外来物质，这导致了它们的激活，和炎症信号分子的释放。他们想知道，为什么体外转录的mRNA被认为是外来的，而来自哺乳动物细胞的mRNA不会引起相同的反应。Karikó和Weissman意识到，一些关键特性必须区分不同类型的mRNA。RNA包含四个碱基，缩写为A，U，G和C，对应于DNA中的A，T，G和C。Karikó和Weissman知道，哺乳动物细胞RNA中的碱基经常被化学修饰，而体外转录的mRNA则不是这样。他们想知道，体外转录RNA中缺乏改变的碱基，是否可以解释不必要的炎症反应。为了研究这一点，他们合成了不同的mRNA变体，每个变体的碱基都有独特的化学改变，然后将其传递给树突状细胞。结果是惊人的：当碱基修饰包含在mRNA中时，炎症反应几乎被消除。这种范式变化，让我们理解细胞如何识别和响应不同形式的mRNA。于是，Karikó和Weissman立刻明白，他们的发现对于使用mRNA作为治疗具有深远的意义。这些开创性的结果发表于2005年，即 COVID-19 疫情爆发的前15年。终于，外界开始对mRNA技术感兴趣了。COVID-19疫情爆发后，两种编码SARS-CoV-2表面蛋白的碱基修饰mRNA疫苗，以创纪录的速度被开发出来。它们的保护作用约为95%，两种疫苗早在2020年12月就获得了批准。随后，其他几种针对SARS-CoV-2的疫苗也被迅速引入，全球总共接种了超过130亿剂COVID-19疫苗。疫苗挽救了数百万人的生命，并预防了更多人染病，使全世界得以恢复常态。因为发现了mRNA碱基修饰的重要性，Karikó和Weissman在我们这个时代最大的健康危机之一中，做出了重要贡献。

曾获诺奖风向标

早在2021年，Batalin Karikó和Drew Weissman便凭借着基于mRNA的突破性发现，获得了素有诺奖风向标之称的拉斯克奖。除了为平息毁灭性的Covid-19疫情提供了高效的疫苗研发工具外，这项创新还推动了一系列不同疾病的治疗和预防进展。从原理上讲，mRNA可以成为将细胞转化成一个生成任意所需蛋白质的工厂。这种方法可以补充紧缺的重要物质，或引入微生物成分作为疫苗。此外，与DNA不同，mRNA不会威胁到受体细胞基因组的完整性。因为它既不会整合到染色体中，也不会打断常驻基因或造成其他突变破坏。

Katalin Karikó

Katalin Karikó出生在匈牙利的一个小镇。小时候，Karikó充满好奇心，不仅喜欢爬到树上看鸟巢，还喜欢看邻居家的母牛产仔。虽然从未真正见过科学家，但Karikó决定，这就是她要做的。高中时，老师交给她一本名为《生活的压力》的书，Hans Selye在书中写道：「采取正确的态度可以将消极的压力转化为积极的压力」。而这本书也为成为了她在今后成为科学家的指南。当她经历失败时，无论是在学生时代还是在实验室里，都会想起Selye的话——采取正确的态度，寻找提高自己、更加努力、更具创造力和更出色表现的方法。Karikó总是努力专注于自己能做到的事情，而不是在做不到的事情上浪费时间。1978年，Karikó还是一名研究生时就开始研究RNA，从那时起，她就对这种脆弱的分子充满了热情。不管是RNA的制造和修饰方式，还是它是如何降解或转化为蛋白质的。她喜欢RNA相关现象的神秘性，喜欢重新审视几十年前无法解释的实验结果。当自己试图破解的科学谜题最终被其他人解开时，她也会感到非常高兴。她与同事们一起，在前辈的发现基础上，逐步找到了解决方案，并创造出了适合治疗的最佳RNA。不过，她万万没有想到，它将被用于制造疫苗，从而对抗肆虐全球的疫情。对于那些想成为科学家的年轻女孩，Karikó表示：「保持好奇心，采取正确的态度，无论道路多么漫长曲折，都要坚持走下去。」

Drew Weissman

在宾夕法尼亚大学，Karikó博士和Drew Weissman共同研究了作为医疗干预手段的mRNA。这一医学领域充满希望的可能性令人兴奋，因为这一领域尚未得到充分探索。实验中，每一个有趣的火花，都激励着两个人继续前进——他们一起设计实验、做实验，经常在凌晨时分交换电子邮件，根本不能等到第二天。尽管他们在二十多年前开始的研究最终取得了重大发现，并基于此研制出了一种针对新冠病毒的疫苗，但这项工作仍在继续。科学家们都知道，工作永远不会结束，就像页面上的数据是白纸黑字一样，科学发现的实现和使用也是没有止境的。这项工作永远不会结束，因为我们需要科学突破：不仅针对当前的流行病，还针对自身免疫性疾病、神经系统疾病、创伤后康复以及其他传染病。发现并解答自己的好奇心固然令人激动，但对人类产生影响，才是最令他兴奋的。在获得2021年的拉斯克奖后，Drew Weissman说道：今天，当我用一秒钟的时间来感谢这份幸运，感谢我们的工作帮助了全世界数百万人的同时，我也想表彰那些现在 在自己的实验室里、做着可能会带来惊人成就的工作的科学家们。明天一早，我会和你们一起，回到我的实验室……如果我等不及，也许几个小时后我就会回去。我们将一起见证未来。

不少人预测成功，包括ChatGPT

在知乎的相关热帖下，有不少知友都提前给出了准确预测。

图源：知友「美国第一猛男」

图源：知友「极萨学院冷哲」

图源：知友「菲利普医生」这届生理学医学奖居然颁给了如此热门的研究，属实出乎许多人的预料，毕竟去年的结果实在算冷门。临近颁奖的这几天，网上就有有这样的预测——根据前几年的规律，一般基础和临床会有2:1的比例。2021年，颁给了David J. Julius和Ardem Patapoutian（痛觉和触觉领域研究），2022年，颁给了Svante Pääbo（灭绝的古人类基因组和人类进化） ，连续两年都是基础领域，按照规律，今年大概率应该是颁给临床应用了。也有人预测说，前两年都颁给了比较小众的成果，那今年或许就更可能颁给贴近群众的成果。没想到，预测成真。而ChatGPT的潜力，也再一次得到了印证。参考资料：https://www.zhihu.com/question/619698448?utm_id=0https://laskerfoundation.org/winners/modified-mrna-vaccines/https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2023/press-release/