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谷歌新程序“阿法折叠”碾压四方成功预测蛋白质3D结构

本文摘要:谷歌“深度思维”(DeepMind)公司在知名的“阿法狗”后再行尘世不作。据英国《卫报》在线版4日报导,在近日举行的一场国际赛事中,“深度思维”的近期人工智能(AI)——取名为“阿法拉链”(AlphaFold)的程序“碾压”所有其他参赛者,顺利根据基因序列预测出蛋白质的3D结构。该人工智能程序对蛋白质的解读或步入医学变革的新时代。 蛋白质是一切生命系统的物质基础,但其生物功能的充分发挥,必须蛋白质准确折叠为特定的3D结构。

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谷歌“深度思维”(DeepMind)公司在知名的“阿法狗”后再行尘世不作。据英国《卫报》在线版4日报导,在近日举行的一场国际赛事中,“深度思维”的近期人工智能(AI)——取名为“阿法拉链”(AlphaFold)的程序“碾压”所有其他参赛者,顺利根据基因序列预测出蛋白质的3D结构。该人工智能程序对蛋白质的解读或步入医学变革的新时代。

蛋白质是一切生命系统的物质基础,但其生物功能的充分发挥,必须蛋白质准确折叠为特定的3D结构。如拉链错误就不会造成帕金森症、阿尔茨海默病等多种疾病。而蛋白质拉链十分谜样,确实解读它可以协助人类揭露蛋白质本身的功能奥秘、有效地抗击各种顽疾,并影响21世纪生态、环境等所有与生命系统涉及的问题。

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鉴于此,谷歌“深度思维”将人工智能“阿法狗”转型,以解决问题科学上最棘手的医疗问题,研发了可预测蛋白质拉链的程序“阿法拉链”,并以该项目参与了在墨西哥坎昆举行的全球蛋白质结构预测竞赛。该竞赛一年举行两次,被称作“蛋白质拉链奥运会”,来自世界各地的研究小组参予其中。

竞赛规则是根据氨基酸列表来预测蛋白质的结构,氨基酸列表不会提早发送给参赛团队,答案已由简单而便宜的传统方法先行找出,但未发布。此次人工智能“阿法拉链”首次参与比赛,就在98个参赛团队中名列榜首,精确地从43种蛋白质中预测出了25种蛋白质的结构,且与其他参赛者冲破相当大差距——第二名得奖团队仅有精确预测出了3种。

而且,人工智能“阿法拉链”注目的是从零开始建模的目标结构,并不用于先前早已解析的蛋白质作为模板,其在预测蛋白质结构的物理性质上超过了高度准确性。仿真化学反应、预测生化形态,都很花费处理器的算力。

大大自然只能搭起的结构,人类却要用最弱的计算机,长时间运转分析。中国在超级计算机硬件上领先世界,但应用软件上还领先美国不少。人工智能让计算机在生化领域展现出更加出众,我们应当在这方面增大研发力度。


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