海归博士研发全新预测平台,可实现1分钟精准预



距离 AlphaFold2 刷屏学术圈已经一月有余,当时施一公在 DeepTech 独家专访中的“金句”也被频频引用,他评价 AlphaFold2 称:“依我之见,这是人工智能对科学领域最大的一次贡献,也是人类在 21 世纪取得的最重要的科学突破之一。”

中国工程院院士李国杰在《中国科学报》的评论文章中,也引用了这句话,但他同时表示:“ 目前我国的大学和企业的人工智能实验室大多遇到顶天顶不了、立地又落不下去的困境。”

与此同时,国内一家知名研究院的院长告诉 DeepTech,中国并非没有能力做到 AlphaFold,而是缺乏布局。

8 月 30 日,归国博士王鲁泉担任联合创始人的信华生物公布了一款VibrantFold 平台,其可用于抗体结构预测,并基于该公司的 Bumblebee 深度学习框架。

海归博士研发全新预测平台,可实现1分钟精准预


图 | 为纳米抗体的实验解析结构与 VibrantFold 预测结构对比(来源:受访者)

据悉,在创办该公司之前,王鲁泉是金斯瑞集团创始人、也是该公司基因密码子优化算法的共同发明者。1996 年,其博士毕业于美国新泽西州罗格斯大学。

他告诉 DeepTech,在从事生物信息工作之前,自己是传统分子生物学家。读博期间,就开始用代码解决生物学数据的分析问题。

毕业后,王鲁泉进入一家世界 500 强药企先灵葆雅(Schering-Plough),该公司在大分子药物的布局和研发上都比较领先,期间他参加了基于功能遗传学、药物基因组学、转录组学的系统性靶点发现平台的建设,并把这些平台应用于多个治疗领域的靶点发现的合作研究中,特别是该公司代表性药物之一的Zetia的靶点发现,推动了脂代谢生物学的进步。此外,他还曾担任纽约哥伦比亚大学医学信息学分析硕士讲师。

2003 年,他和当时在先灵葆雅一起工作的同事Frank共同回国,创立了金斯瑞。作为一家医药研发合同外包服务机构(CRO),该公司旨在为生物医药研发提供高质量、低成本的定制生物试剂服务。

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图 | GenScript 官网(来源:资料图)

2015 年,金斯瑞在香港上市,后来在一切进入正轨后,王鲁泉决定换一个战场去追逐对于科研和信息技术的兴趣。

他告诉 DeepTech:“我逐渐看到了人工智能技术的巨大进步,以及其将为药物研发行业带来的革命浪潮的到来。生物学和制药学都非常复杂,信息技术表达的是这些学科的逻辑,而最终主宰故事的还是生物学本身。这几年,我全力投入到信息技术在制药研发当中的应用。信华对生物学的精准理解,以及对大分子药物工程的研究做了很多的努力和尝试。”

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图 | 王鲁泉(来源:受访者)

VibrantFold:绝大多数抗体结构的预测可在 1 分钟内完成

谈及相比 AlphaFold2 和 RoseTTAFold,VibrantFold 有哪些优势,王鲁泉告诉DeepTech:“AlphaFold2 和 RoseTTAFold 都是非常出色的基于 AI 的结构预测软件,非常适合一次性结构预测,比如靶点结构预测。而 VibrantFold 主要聚焦于抗体及抗体无序区的结构,聚焦于抗体虚拟筛选的应用而生。

其主要优势有两点:第一是速度,VibrantFold 的速度及成本提升多个数量级,以满足大量虚拟筛选的需要;第二是解决了双链抗体的问题,由于大部分抗体是双链的,因此双链抗体的结构预测比单链抗体更困难。而双链问题需要解决双链间 PPI( protein protein interaction,蛋白质相互作用)的问题,而恰好 VibrantFold 能把双链抗体正确折叠出同样的精度。”

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图 | 双链抗体的实验解析结构与 VibrantFold 预测结构对比(来源:受访者)

在公布该成果的部分消息之前,VibrantFold 也和 AlphaFold2 和 RoseTTAFold 一同进行了内测,并通过比较预测结构和实验结构的差异性,对以上三个结构预测平台进行评分。

在内测中,VibrantFold 对于绝大多数抗体结构的预测可以在 1 分钟内完成,其预测精准度经过了结构生物学家的测评和验证。




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