「AI 蛋白质预测与设计」成 2022WAIC 热词，分子之

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

9 月 1 日至 3 日, 全球人工智能领域最具影响力的行业盛会——2022 世界人工智能大会 (WAIC) 在上海举办。近两年来屡屡传出重磅新闻的 AI 蛋白质预测与设计, 作为 AI 领域眼下最为炙手可热的细分赛道之一, 在大会期间吸睛满满, 成为与会者热议的话题之一。

AI 蛋白质预测为何如此重要? 它是如何兴起的? 未来又将如何发展?AI 蛋白质结构预测与设计界新星分子之心的创始人兼首席科学家、被业界誉为「AI 蛋白质折叠奠基人」许锦波教授,2022 世界人工智能大会期间在多个分论坛发表演讲, 回答了行业内外争相关注的这些问题。

「细胞是构成生命体的基本单位, 蛋白质与 DNA、RNA 一起, 组成了细胞中最重要的三大分子。其中, 蛋白质负责执行功能, 蛋白质分子的组成及其折叠结构, 则在很大程度上决定了蛋白质所具备并正在发挥的生物学功能。」9 月 2 日晚, 在 2022 世界人工智能大会「滴水湖 AI 夜话」暨 AI 开发者创新论坛 AI for Science 专场活动中, 许锦波教授深入浅出地讲解了 AI 蛋白质预测的历史进程与当下现状。他表示, 蛋白质是大自然最壮观的机器, 蛋白质药物或相关制品, 在治疗疾病及推动社会生产进步方面, 拥有超越想象的广阔空间。

许锦波教授在滴水湖 AI 夜话」暨 AI 开发者创新论坛 AI for Science 专场活动中发表演讲

蛋白质的重要程度和可发展潜力不言而喻, 然而如何清晰「理解」蛋白质的折叠结构, 却一直是困扰生物学界的难题。许锦波教授介绍, 在过去近半个世纪的时间里, 科学家们尝试了晶体衍射、核磁共振、冷冻电镜等方法, 但始终存在耗时长、花费高、无法保证 100% 成功等问题。

这一困局一直延续到 2016 年, 由许锦波教授率先取得了突破。他开发出的基于残差网络 (ResNet) 的 RaptorX-Contact 方法, 首次证明了深度学习可以大幅提高蛋白质结构预测的精度, 从而让蛋白质结构预测取得了革命性突破。

此后, 随着学界研究的深入, 越来越多蛋白质结构预测问题被 AI 破解, 极大推动了生物学创新。而随着 AI 与蛋白质结构、功能的预测和设计结合愈加深入, 包括医疗、食品、化工、能源、环境工程等相关产业中的应用空间也在逐渐打开。但是, 由于蛋白质分子的作用机制极其复杂, 即便使用新兴的 AI 方法, 也仍然存在很多有待进一步探索和解决的问题。

在此背景下, 分子之心打造的业界首个功能完整的 AI 蛋白质预测和设计平台 MoleculeOS 应势而生, 正在为研究界的技术攻关和产业界的工业化落地推进提供助力。9 月 2 日下午,2022 世界人工智能大会 (WAIC) 指导举办的 2022 上海生物计算论坛上, 许锦波教授也带来了 MoleculeOS 的最新研究成果。

「AI 蛋白质预测与设计」成 2022WAIC 热词，分子之

许锦波教授在 2022 上海生物计算论坛上发表演讲

据许锦波教授介绍,MoleculeOS 具备全球领先的蛋白质结构及特性预测和蛋白质设计能力。近期, 在蛋白质从头设计、蛋白质优化、抗体重设计、蛋白质以及复合物结构预测、蛋白-蛋白对接、蛋白质侧链预测、蛋白质功能预测、蛋白质语言模型等关键算法和模块方面, 分子之心基于 MoleculeOS 已开发出十余项世界领先的 AI 算法, 计算结果远超文献报道及全世界已公开发表的最好结果。

「AI 蛋白质预测与设计」成 2022WAIC 热词，分子之

分子之心基于 MoleculeOS 开发出十余项世界领先的 AI 算法

「MoleculeOS 是分子之心正着力构建的 AI 驱动的蛋白质设计新引擎, 我们希望把它打造成中国生物经济时代的基础设施。」许锦波教授表示, 过去几年,AI 蛋白质结构预测领域取得了巨大的进展, 颠覆了蛋白质研究领域的研究范式, 挖掘出生物技术的巨大潜力。「我们的目标是设计真正有实用价值的蛋白质, 驱动生物产业创新发展, 释放生物计算领域新动能。」

世界人工智能大会被誉为全球人工智能的「科技风向标、应用展示台、产业加速器、治理议事厅」, 历经五届已发展为全球人工智能领域最具影响力的行业盛会。本次大会中 AI 蛋白质预测与设计的备受关注, 以及分子之心带来的诸多热议话题, 必将为 AI 生物领域的未来发展带去更多思考与进一步前行的动力。