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Perry Han · Sep 27, 2025

Vertical agent与高分子合成

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Perry Han · Perry Han

在AI(artificial intelligence)风靡世界的今天,或许大多数人对AI的理解是手机里的豆包 DeepSeek kimi或是通义千问,有些接触编程(coding)的人或许对AI的理解是Cursor Claude code GPT5-codex Qcoder qwen-code,我作为一个学高分子的学生,我觉得AI在高分子方面的应用或许是一个等式,即NN=MM。

什么是NN?

NN即Neural Network(神经网络),它代表了一个宏大的家族:一切从数据中学习,并试图对未来进行预测的“数字决策系统”。无论是像GPT那样的大型集成神经网络,还是在无数数据科学竞赛中封神的XGBoost等小型树模型,它们的本质是相通的。它们都是在做同一件事:通过“训练”这个过程,在一个巨大的可能性空间里,去寻找一套最优的内部参数。所以,NN的本质,是一个被数据“雕刻”出来的、用于决策的“信息系统”。

什么是MM?

MM即Macromolecule(高分子),老师常说,我们身边的很多物质都是高分子,不管是生活中的塑料 橡胶 纤维,还是人体内的蛋白质 DNA RNA,都是高分子。

一个高分子的合成从单体开始,经过化学键的连接,形成高分子(链引发,链增长,链转移,链终止),合成高分子长链的过程类似从一个含许多小分子的混乱体系中将体系变为由高分子构成的较为整齐有些规律的体系,这条从混沌的单体池中生长出来的长链,长链的微观结构—它是笔直的、卷曲的、带有支链的、还是互相交联成网的,长链最终将以“结构决定性质”的方式,决定这种材料最终的“宏观性能”。所以,MM的本质,是一个将信息固化在物质形态中的系统。而决定这个系统最终形态的,就是那套在合成过程中,施加的、独一无二的’合成条件’(温度、压力、催化剂等)。可以说,MM,是一个被特定的’合成条件’所’训练’和’塑造’出来的‘物质系统’

为什么存在“=”

以蛋白质为例,原料有20种氨基酸,接着通过DNA将氨基酸按基因排列,连接成一条一维的多肽链。一条刚刚被合成的多肽链,它拥有基因指定的、精确的“序列架构”(哪种氨基酸在前,哪种在后)。但它只是一条瘫软的、毫无功能的一维长链。它是一个拥有了蓝图、但还未被激活的“生物机器”。

神经网络,始于由AI研究者或工程师精心设计的“架构”。定义了它有多少“神经层”、每层有多少“神经元”,以及它们之间宏观的连接方式。随后被“转译”为代码,由计算框架(如PyTorch)在计算机内存中构建出其具体的“骨架”。此刻的它,是一个空有骨架、但毫无智慧的“数字躯壳”。

接下来,通过“train(训练)”多肽链将被赋予生命活力,NN将被赋予预测能力。

对于NN来说,这个“训练”,是在海量数据的“冲刷”下,通过一个名为“反向传播”的算法,不断地、极其精妙地去微调内部所有连接的“权重参数”。它的目标,是找到一组能让“预测误差”(即损失函数)最小化的、最优的参数组合。当训练完成,这组参数就被“固化”下来,智慧便从中涌现。

对于MM(蛋白质)来说,这个“训练”,是在细胞内特定的物理化学“环境”(水、盐、温度)的“约束”下,通过一个名为“蛋白质折叠”的自发过程,去探索自身所有可能的空间形态。它的目标,是被物理定律所驱动,去寻找那个让整个分子“自由能”最低的、最稳定的三维空间构象。当折叠完成,这个独特的3D结构就被“锁定”,生命的功能便从中涌现。

对照很容易发现
NN的“连接权重”,即MM的“空间构象”。
NN的“训练数据”,即MM的“细胞环境”。
NN追求的“误差最小化”,即MM追求的“能量最低化”。

它们都是在一个巨大的、充满可能性的空间中,通过一个反馈和调整的“寻优”过程,最终收敛到了一个唯一的、蕴含着深刻秩序和功能的“最优解”。

所以,NN=MM。这个等式,不是一个简单的比喻。或许它揭示了,无论是数字世界里的“智慧”,还是物理世界里的“生命”,它们在最底层的创造逻辑上,遵循着同一条,从简单规则中涌现出复杂奇迹的、伟大的宇宙算法。

最后,有没有可能当造物主指示英文字母诞生的时候将M和N放在一起,是不是在提醒我们”NN=MM“可以引发文明进步呢?哈哈哈

Read the original on perryhan.substack.com

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