央廣網(wǎng)北京8月3日消息 據(jù)中央廣播電視總臺中國之聲《新聞超鏈接》報道，總部位于英國的人工智能公司“深層思維”日前宣布，該公司開發(fā)的人工智能程序“阿爾法折疊”已預(yù)測出約100萬個物種的超過2億種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，涵蓋科學(xué)界已編錄的幾乎每一種蛋白質(zhì)。

　　據(jù)介紹，這些信息將上傳至可公開訪問的“阿爾法折疊蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫”。這些數(shù)據(jù)已經(jīng)在瘧疾疫苗開發(fā)、對抗抗生素耐藥性與塑料污染等場景中得到應(yīng)用，并且?guī)椭邪l(fā)人員加速新藥研發(fā)。

　　“阿爾法折疊”是如何進行預(yù)測的？蛋白質(zhì)能被設(shè)計改造嗎？我國科學(xué)家在這一領(lǐng)域正在進行哪些科研攻關(guān)？

　　不是所有人工智能都能預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)！

　　人工智能可以完成很多事情——在圍棋對弈中戰(zhàn)勝柯潔的“阿爾法狗”，我們熟悉的智能算法、自動駕駛、機器寫作等都離不開人工智能技術(shù)的支持。

　　而這次引發(fā)關(guān)注的人工智能程序“阿爾法折疊”與“阿爾法狗”一樣，同屬于人工智能公司“深層思維”。

　　幾十年來，根據(jù)氨基酸序列確定蛋白質(zhì)3D形狀一直是生物學(xué)領(lǐng)域的一大難題。北京航空航天大學(xué)教授、結(jié)構(gòu)生物學(xué)家、中國生物物理學(xué)會科普工委秘書長葉盛介紹，基因與蛋白質(zhì)之間好像存在著一種一一對應(yīng)的關(guān)系，但是這個對應(yīng)關(guān)系到底是什么？直到今天，科學(xué)界仍舊沒能在學(xué)術(shù)上找到公式去描述該折疊過程。

　　面對這樣的問題，人工智能可以發(fā)揮作用。葉盛表示，現(xiàn)在已經(jīng)獲得的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)只有18萬個左右，但“阿爾法折疊”通過這18萬個結(jié)構(gòu)的一一對應(yīng)的關(guān)系去學(xué)習(xí)，最終在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)里學(xué)習(xí)到轉(zhuǎn)換的規(guī)律，能夠準確地預(yù)測三維結(jié)構(gòu)。

　　人工智能技術(shù)由來已久，也有很多公司在做蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測，而“阿爾法折疊”率先成功的訣竅在于技術(shù)與算力積累。

　　葉盛解釋：“因為‘深度思維’的背后有谷歌提供的算力支持，所以它是用龐大的算力作為支撐，才能完成2億多蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的預(yù)測計算工作?！?/p>

　　蛋白質(zhì)能被設(shè)計改造？前路漫漫！

　　蛋白質(zhì)的3D形狀或結(jié)構(gòu)決定了它在細胞中的功能，如今“阿爾法折疊”已預(yù)測出超過2億種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，設(shè)計改造蛋白質(zhì)來調(diào)整它的功能似乎逐漸“照進現(xiàn)實”。

　　葉盛介紹，蛋白質(zhì)改造其實很早以前就有，上個世紀八九十年代，甚至更早，就已經(jīng)有人在做這方面的工作，但是早期工作主要集中在化工某步驟的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，因此被稱為蛋白質(zhì)工程。

　　近年來，人工設(shè)計蛋白質(zhì)成為新的方向，葉盛說：“我們在嘗試，不僅是用人工智能去預(yù)測已有蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，在它學(xué)習(xí)足夠多的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的規(guī)律后，還要看它有沒有可能自己設(shè)計出一種新的蛋白質(zhì)?！?/p>

　　雖然目前人工設(shè)計蛋白質(zhì)還處于發(fā)展階段，但它具備很多用途和廣闊前景。葉盛表示，如果能夠突破蛋白質(zhì)設(shè)計的環(huán)節(jié)，未來可能給藥物的市場帶來革命，能夠讓一些新的藥物去解決以前解決不了的疾病問題。

　　明年就能突破？中國蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測已經(jīng)走到這一步！

　　無論是在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測領(lǐng)域，還是在人工智能領(lǐng)域，中國經(jīng)過多年發(fā)展都已積累許多科研基礎(chǔ)。

　　蛋白質(zhì)藥物是葉盛教授團隊的重要研究方向，他介紹，蛋白質(zhì)藥物已成為藥物市場上飛速發(fā)展的領(lǐng)域，它主要解決的問題往往是一些小分子藥物無法解決的一些重大疾病。抗體是分子量非常巨大的蛋白質(zhì)分子，“我們在嘗試通過人工智能算法去設(shè)計出相對很小的蛋白質(zhì)，但同時又能夠完成抗體藥物的功能”。

　　目前在蛋白質(zhì)設(shè)計領(lǐng)域，國內(nèi)與國外技術(shù)思路不完全一樣。葉盛介紹說，像中科大、中科院計算所等單位都投入力量到蛋白質(zhì)設(shè)計的工作中。

　　葉盛也表示：“目前已有一些文章發(fā)表在比較有影響力的學(xué)術(shù)期刊上，我覺得再給一段時間，也許明年，我們可能就能夠在這個領(lǐng)域有一個井噴式的發(fā)展，涌現(xiàn)出各種各樣不同思路的蛋白質(zhì)設(shè)計算法?！?/p>

　　監(jiān)制：郭靜

　　記者：鶴佳 劉飛

　　編輯：潘雨薇 楊冉