人工智能解码蛋白质折叠 速度获突破

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【大纪元2021年07月29日讯】(大纪元记者李少维编译报导)华盛顿大学(University of Washington)的一个研究组设计了一款能够准确预测蛋白质折叠模型的软件。以前,确定一种蛋白质的折叠构象需要几年的时间,而使用这款软件大约十分钟即可得到结果。这个研究组把软件在网上公开供所有同行下载使用。

蛋白质折叠(protein folding)是与蛋白质的功能紧密相关的因素。科学家发现像糖尿病、帕金森氏病、阿兹海默症(Alzheimer’s)等现在无法治疗的疾病都与蛋白质出错相关。科学家希望能从化学成分准确预测蛋白质的三维构象,依此设计治疗各种疾病的新蛋白质,就能解决很多与生物分子相关的高科技的棘手问题。

然而要获得蛋白质三维构象犹如一个破译密码的过程,在这类软件出现之前,研究者一般需要几年的时间才能确定一种蛋白质的折叠构象。近年来,科学家发现利用人工智能软件可以大幅加快研究进程。研究人员迫切需要这类能够快速、准确地预测蛋白质折叠模型的软件。这对攻克人类多种疾病具有重要意义。

2020年,谷歌旗下人工智能公司DeepMind推出了能够快速解码蛋白质折叠构象的人工智能软件AlphaFold2,在世界蛋白质模型预测竞赛中排名第一。这款软件当时受到生物界广泛关注,但是,该公司当时没有开放这款软件供同行共享。

加州大学结构生物物理学家阿加德(David Agard)评价此事说:“这(AlphaFold2的诞生)相当令人激动,但是也让人沮丧。”

在那之后至今仅几个月的时间,华盛顿大学的研究组设计出一个完全可以与AlphaFold2形成竞争的另一款同类软件RoseTTAFold,并立即公开供业界免费使用。

今年6月中旬,就在这个新软件发布在论文预印网之后仅3天,DeepMind的总裁哈萨比斯(Demis Hassabis)发布推文说,他们正在审议AlphaFold2的细节,公司“将把AlphaFold开放供科学界免费使用”。

7月15日,《科学》(Science)期刊发表了华盛顿大学的软件成果。同日,《自然》(Nature)期刊也迅速发表了关于AlphaFold的研究报告。

华盛顿大学研究组的贝克(David Baker)说:“他们的研究成果没有落后于我们发表,这是合理的,因为我们的研究是基于他们的成果之上。”

自7月起,世界各地已经有140多个独立研究组从开源软件资料库GitHub上,下载了华盛顿大学研究组开发的RoseTTAFold软件。

合作研究员之一华盛顿大学医学院的白克(Minkyung Baek)说:“我们希望这个新工具将不断为研究界提供帮助。” ◇#

责任编辑:叶紫微

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