麻省理工:2022年“全球突破性技术”

发表时间:2022-04-19 08:59

AI蛋白质折叠


AI for protein folding

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重大意义:

DeepMind 通过解决生物学中一个困扰研究者长达50年的问题,为药物发现和设计开辟了新的道路。


主要研究者:

DeepMind(Alphabet 旗下),lsomorphic Labs(Alphabet 旗下),Baker Lab(华盛顿大学)


技术可实现性:已实现   



到2020年底,英国的人工智能实验室 DeepMind 已经在人工智能方面取得了许多令人印象深刻的成就。然而,当该小组预测蛋白质折叠的程序于当年11月发布时,生物学家对它的工作效果感到震惊。


你的身体所做的一切,几乎都是通过蛋白质完成的。因此,获悉单个蛋白质的作用对大多数药物开发和了解许多疾病都至关重要,而一个蛋白质的作用是由其三维结构决定的。


蛋白质是由氨基酸组成的,氨基酸会折叠成一个复杂而扭曲的结。确定这种形状,从而确定蛋白质的功能,需要在实验室中花费数月时间。多年来,科学家们一直在尝试用计算机预测的方法来使这一过程更容易。但是,没有一种技术能够接近人类所达到的准确性。


DeepMind 开发的 AlphaFold2 改变了这种情况。该软件使用一种称为深度学习的人工智能技术,可以预测蛋白质的形状,甚至精确到原子,这是计算机第一次达成与实验室中使用的速度较慢但结果准确的技术相当的水准。


世界各地的科学团队已经开始使用它来研究癌症、抗生素抗性和新冠病毒。


DeepMind 还建立了一个公共数据库,在 AlphaFold2 预测蛋白质结构时,它会将其填入数据库。这个数据库目前有大约 80万 个条目,DeepMind 说它将在明年增加超过 1亿 个条目,包含了几乎科学上已知的所有蛋白质。


DeepMind 已将这项工作孵化成一家名为 Isomorphic Labs 的公司,据说该公司将与现有的生物技术和制药公司合作。AlphaFold2 的真正影响可能需要一两年的时间才能明确,但其潜力正在世界各地的实验室中迅速展开。



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