生物的21世纪来了?人工智能AlphaFold宣布:已预测出地球上几乎所有已知蛋白质结构

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2022-07-20T10:45:47+00:00

7月28日,DeepMind公司与欧洲生物信息研究所(EMBL-EBI)的合作团队公布了生物学领域的一项重大飞跃。

他们利用人工智能(AI)系统AlphaFold预测出超过100万个物种的2.14亿个蛋白质结构,几乎涵盖了地球上所有已知蛋白质。

这一突破将加速新药开发,并为基础科学带来全新革命。



一年前研究团队就向科研人员免费公开了AlphaFold的源代码以及数据库。

目前,已有来自190个国家和地区的50多万位学者访问数据库。

这些数据已经在疟疾疫苗开发、对抗抗生素耐药性与塑料污染等场景中得到应用,并且帮助研发人员加速新药研发。

此次,团队再次免费公开了最新的数据库,所有2亿多个蛋白质结构都能通过数据库下载。

这份前所未有的丰富数据,将帮助我们探索生命科学的无尽奥秘,并对生物学、医药领域产生持久影响。




2020年年底,当人们对AlphaFold的印象还停留在那个打败全人类的围棋高手时,这个AI系统在生物学领域的亮相带来了新的惊喜。

当时,AlphaFold成功破解了生物学持续50年的重大难题——蛋白质折叠问题,能够根据蛋白质的氨基酸序列预测蛋白质的三维结构。

仅仅半年后,DeepMind和EMBL-EBI合作,在一篇《自然》论文中发布了由AlphaFold预测的蛋白结构数据库。

这个数据库涵盖了人类和20种常用模式生物的35万个蛋白质结构,并且对98.5%的人类蛋白质结构进行了准确预测——要知道在此之前,科学界解析的蛋白质结构只覆盖了人类蛋白序列17%的氨基酸。

人工智能预测蛋白质结构领域的一系列突破,也被《科学》评选为2021年的年度科学突破。

现在,DeepMind与EMBL-EBI的合作团队更进一步。

AlphaFold对蛋白质结构的预测不再局限于人类与模式生物,而是拓展至涵盖了动植物、细菌等的100万个物种,预测的蛋白质结构数量也提升了数百倍。



早在1972年,诺贝尔化学奖得主Christian Anfinsen博士就在诺奖颁奖典礼上提出,蛋白质的氨基酸结构应该能完全决定其三维结构。

但由于氨基酸可能形成的蛋白质构象是个天文数字,通过计算预测蛋白质结构难度极高。

而利用传统的实验手段(例如X射线晶体学)解决该问题,时间消耗以及价格都十分惊人。

而最新发展的AI技术解决了这个难题。



不过,目前的AlphaFold仍有提升的空间。

伦敦大学学院的Tomek Wlodarski 博士提出,如何开发模型来预测蛋白质如何折叠,而不仅是预测最终的结构,是研究团队接下来要解决的问题。

DeepMind的科学团队主管Pushmeet Kohli博士也指出,现阶段他们正在提升AlphaFold的准确性与性能:“我们试图理解这些蛋白质的行为、它们如何与其他蛋白质互作。”




[s:ac:哭笑]21世纪是生物的世纪?
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不,是ai时代
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是金融的世纪
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生物的世纪(X)
IT的世纪(?)
建议立刻转码[s:ac:哭笑]
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生物学的一个研究领域直接被ai干没了[s:ac:哭笑]
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快进到对所有可能的蛋白质申请专利
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[quote][pid=628557738,32859356,1]Reply[/pid] Post by [uid=62196311]BSLiskarm[/uid] (2022-07-29 18:48):

生物的世纪(X)
IT的世纪(?)
建议立刻转码[s:ac:哭笑][/quote][s:ac:哭笑]这就是宇宙机吗

果然,宇宙的尽头的是计算机[s:ac:哭笑]
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什么时能把再生牙研究出来
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AI预测是一回事,最后还不得科研民工花时间去做实验验证预测的蛋白结构是否准确。[s:ac:哭笑]
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那么真的有增大增粗药吗
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这反而更说明了宇宙机的含金量
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Rihcy Moron

生物的世纪还有77年(2099)才能到来,这才到哪儿[s:ac:哭笑]
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stillaras

反过来说,生化武器也更方便了,对了,生化武器的药也一样。猜猜地球上会有不会有人放出生化武器然后卖药赚钱[s:ac:汗]
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Blazkowicz

上次这么说的,是人类dns破译
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DAWKY

这么有空不搞搞DNA测序吗
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Eight Ball

Folding@Home

搞了多少年,完全被AI秒杀
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[quote][pid=628557738,32859356,1]Reply[/pid] Post by [uid=62196311]BSLiskarm[/uid] (2022-07-29 18:48):

生物的世纪(X)
IT的世纪(?)
建议立刻转码[s:ac:哭笑][/quote][s:ac:哭笑] 已经晚了!赛道上已经都是码了
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[quote][pid=628584591,32859356,1]Reply[/pid] Post by [uid=60488643]silartsa[/uid] (2022-07-29 20:58):

生物学的一个研究领域直接被ai干没了[s:ac:哭笑][/quote][s:ac:哭笑] 这不是第一个,基因测序类似也是一样的发展路径,但结果是催生了巨大的生物产业空间。
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Atomic!

知道蛋白结构和治好病之间还有那么亿点点差距的。
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RudaSosna

AI能不能来进行下劳资分配。

真心的,发展成黑客帝国那样感觉也比现在好。