南方周末-推荐 ( ) • 2024-05-14 15:01
AlphaFold 3的巨大提升,是近几年人工智能领域各种惊人进展的典型代表。该模型可以精确预测包含蛋白质数据库中几乎所有分子类型的复合物。它所使用的扩散模块,则是基于完全不同的底层逻辑来实现预测的。

责任编辑:朱力远

2024年5月8日,DeepMind团队在《自然》期刊上发表了一篇《利用AlphaFold 3对生物分子相互作用进行精确结构预测》的文章。这是继2024年1月17日发布“能够解决奥数级别的平面几何难题”的人工智能AlphaGeometry之后,DeepMind在《自然》期刊上发布的最新一款专门解决某一类特定问题的人工智能。

蛋白质由蛋白质一级结构组成,蛋白质折叠的过程中蛋白质会自发折叠形成蛋白质三级结构。蛋白质结构对蛋白质生物学功能至关重要。然而,了解氨基酸序列如何确定蛋白质三级结构极具挑战性,这被称为“蛋白质折叠问题”。

蛋白质折叠

这次的AlphaFold 3,是DeepMind发布的AlphaFold系列人工智能程序的最新版本。正如AlphaFold的名字“阿尔法折叠”所说的那样,AlphaFold系列在设计之初,是一款用于预测蛋白质结构的人工智能。

在2020年11月的第14届CASP(蛋白质结构预测技术的关键测试,Critical Assessment of protein Structure Prediction)竞赛中,AlphaFold 2的中位分数为92.4(满分100分)。其准确度远远高于其他任何程序。

随后,AlphaFold 2,及其对所有已知 DNA 序列的 2 亿种蛋白质的预测结构的数据库向科学家免费开源开放。据DeepMind公司蛋白质结构团队负责人、高级研究员约翰·朱珀所说:“AlphaFold 2已在其他发表的科学论文中被引用了2万多次,并被用于研究治疗疟疾、癌症和许多其他疾病的药物。”

在生物制药领域,AlphaFold大大降低了获取蛋白质结构的时间和成本,加速了基于蛋白质结构的药物研发。现任诺华生物医学研究所所长菲奥娜·马歇尔夸张地表示:“AlphaFold使每个人都成为了结构生物学家。”

转录因子和核糖体RNA分子结构模型。视觉中国|图

转录因子和核糖体RNA分子结构模型。视觉中国|图

尽管AlphaFold 2有着如此惊人的表现,但是要

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校对:星歌

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