点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:梦想成真:AI预测蛋白质结构
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

梦想成真:AI预测蛋白质结构

来源:《中国科学报》2021-07-26 10:32

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  AI现在可以快速可靠地预测大多数蛋白质的三维形状。图片来源:DEEPMIND

  近日,美国华盛顿大学和英国DeepMind公司分别公布了多年工作的成果:先进的建模程序,可以预测蛋白质和一些分子复合物的精确三维原子结构。其中一个研究小组报告说,他们已经使用最新开发的人工智能(AI)程序预测了来自人类和20种模式生物的35万种蛋白质结构——如大肠杆菌、酵母和果蝇。未来几个月里,他们计划将所有已编目的蛋白质列入模型蛋白质名单,大约有1亿个分子。

  “这是相当惊人的。”美国马里兰大学蛋白质专家John Moult说,他每两年举办一次名为“关键的蛋白质结构预测方法”(CASP)的比赛。Moult表示,几十年来,结构生物学家一直梦想有一天,计算机模型能增加从X射线晶体学等实验方法中获得的极精确蛋白质形状的数量。“我从没想过这个梦想会成真。”Moult说。

  这一名为AlphaFold的模型是DeepMind公司研究人员的成果,DeepMind是一家隶属于谷歌母公司Alphabet的英国AI公司。2020年,AlphaFold“横扫”了CASP。但是DeepMind研究人员没有透露绘制蛋白质形状的理论细节,特别是AlphaFold的底层计算机代码。

  这种情况已开始改变。7月15日,华盛顿大学的Minkyung Baek和David Baker研究小组报告说,他们创建了一个名为RoseTTAFold的高度精确的蛋白质结构预测程序,并公开发布了该程序。相关成果在线发表于《科学》。与此同时,《自然》发表了一篇由DeepMind研究人员Demis Hassabis和John Jumper撰写的论文,公布了AlphaFold的细节。

  两个程序都使用AI在庞大的蛋白质结构数据库中识别折叠模式。这些程序通过考虑蛋白质中相邻氨基酸相互作用的基本物理和生物学规则,计算出未知蛋白质最可能的结构。论文显示,Baek和Baker使用RoseTTAFold创建了一个包含数百个G蛋白偶联受体(一类常见的药物靶点)的结构数据库。

  而DeepMind研究人员创造了35万个预测结构,是以前实验方法得到的结果的两倍多。研究人员表示,AlphaFold产生了近44%的人类蛋白质结构,涵盖了人类基因组编码的近60%的氨基酸。AlphaFold确定许多其他人类蛋白质是“无序的”,这意味着它们的形状不是单一结构。

  此外,DeepMind与欧洲分子生物学实验室合作共建了一个新的蛋白质预测数据库,可以在网上免费访问。“能提供这种服务真是太棒了。” Baker说,“这真的会加快研究步伐。”因为蛋白质的3D结构在很大程度上决定了它的功能,所以这一数据库便于生物学家厘清数千种未知蛋白质是如何工作的。(文乐乐)

[ 责编:赵宇豪 ]
阅读剩余全文()

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 中国人民银行发行中国工农红军长征胜利90周年金银纪念币

  • 聚焦物理AI与世界模型 前沿科技成果集中亮相南京

独家策划

推荐阅读
职工基本医疗保险(含生育保险)统筹基金收入14473.64亿元,城乡居民基本医疗保险统筹基金收入8554.69亿元。
2026-10-22 09:57
明确了如何衡量河湖复苏标准,如何确定河湖复苏目标,如何制定河湖复苏措施等技术要求,为指导母亲河复苏行动提供技术依据。
2026-10-22 09:48
聚焦医学人才培养的思想碰撞,正是学校探索育人新模式的一个缩影。
2026-10-22 09:47
形成覆盖重点领域、辐射全国的专精特新赋能网络,推动中小企业专精特新发展质量明显提升、专精特新“小巨人”企业持续涌现。
2026-10-22 09:46
这是我国首次提出全经济范围、包括所有温室气体的绝对量减排目标,为我国的绿色低碳转型指明了方向,提振了国际社会对全球气候治理的信心。
2026-10-22 09:43
2026年全国城市联合招聘高校毕业生秋季专场已推出新一批155场就业服务活动,包括面向人工智能、新能源、装备制造、现代服务、医疗卫生等重点行业领域的线上线下专场(校园)招聘会105场。
2026-10-22 09:44
担心被人工智能(AI)取代的员工,更容易在工作中消极怠工、迟到早退,甚至出现顺手拿走同事的午餐等人际越界行为。
2026-10-21 10:48
中国职业教育专题展上,摆着新能源汽车、港口航运、船舶焊接三个领域的未来实训中心项目。“无论实训条件和方式如何改变与优化,梳理并稳定现场关键岗位能力图谱,依然是未来实训中心的重要基石。
2026-10-21 10:48
记者日前从国家医保局了解到,医保钱包已升级到2.0版本,职工医保个人账户跨省共济功能实现全国全面落地。2.0版本的医保钱包都升级了哪些内容,谁可以使用,又如何使用呢?
2026-10-21 10:48
从基础化疗到双抗、多抗,再到抗体偶联药物(ADC),抗肿瘤新药正加速涌向临床。近日,京津冀第四届医药创新发展大会抗肿瘤新药安全与药学服务创新主题分会上,河北医科大学第四医院药学部主任冯锐用“百花齐放”形容当下的创新药格局。
2026-10-21 10:47
此次研究中,研究团队研制了一种高性能声学量子器件——高泛音体声学波谐振器。研究团队不仅让多个声学振动模式建立了这种特殊关联,还将这种关联从一个声学谐振器传递到另一个谐振器。
2026-10-21 10:47
智能科技是当前最具革命性、引领性的科技前沿,是推动新质生产力质态变革的关键力量,它不仅表现为技术层面的迭代,更体现为生产方式、产业形态和价值创造模式的系统性重构,并推动形成智能经济新形态。
2026-10-20 10:00
推进全球人工智能伦理治理,必须坚持“以人为本、向上向善”,以增进全人类共同福祉为根本目标,从技术普惠、精准治理、多元参与和全球共治四个方面协同推进,构建发展机会均等、权责边界清晰、国际协同高效的治理秩序。
2026-10-20 09:59
人民健康是民族昌盛和国家强盛的重要标志,也是中国式现代化行稳致远的根基所在。时隔十年,2026年10月,全国卫生与健康大会再次召开。回望十载征途,健康中国已从宏伟蓝图,化作大江南北触手可及的民生福祉。
2026-10-20 09:58
自然如何不被贫困“吞噬”,跨境之痛如何共担,资金如何流向正确方向——16日在亚美尼亚首都埃里温举行的生物多样性领导人峰会,就这三个问题向《生物多样性公约》第十七次缔约方大会(COP17)正式谈判传递出三个诉求:把自然保护纳入安全议程,让全球目标回应区域现实,让资金和措施真正到位。
2026-10-20 09:57
生产要素创新性配置,推动资源治理由技术优化向制度协调延伸。算电协同、算水协同揭示的资源逻辑,是技术创新改变资源利用方式、要素创新性配置提升系统效能、产业转型升级实现综合价值的有机统一。
2026-10-20 09:55
围绕“科学作为全球公共产品”“负责任的人工智能应对全球挑战”“科学、社会与信任”三大议题开展对话交流
2026-10-20 08:58
2026国际科学理事会中期会员大会暨北京科学对话由国际科学理事会主办,中国科学技术协会、中国科学院、中国社会科学院、北京市人民政府共同举办
2026-10-20 08:29
城市是人民美好生活的载体,人民群众是城市建设的主体和城市发展的动力源泉。
2026-10-19 09:32
当你出门后,扫地机器人根据你的清洁习惯自己排定工作时间、规划好路线;自研的快充技术,让它边充边扫、无限续航。这个颇具科幻意味的场景,已被第140届中国进出口商品交易会(广交会)上的一款产品实现。
2026-10-19 09:35
加载更多