央廣網北京8月3日消息 據中央廣播電視總臺中國之聲《新聞超鏈接》報道，總部位于英國的人工智能公司“深層思維”日前宣布，該公司開發的人工智能程序“阿爾法折疊”已預測出約100萬個物種的超過2億種蛋白質的結構，涵蓋科學界已編錄的幾乎每一種蛋白質。

　　據介紹，這些信息將上傳至可公開訪問的“阿爾法折疊蛋白質結構數據庫”。這些數據已經在瘧疾疫苗開發、對抗抗生素耐藥性與塑料污染等場景中得到應用，并且幫助研發人員加速新藥研發。

　　“阿爾法折疊”是如何進行預測的？蛋白質能被設計改造嗎？我國科學家在這一領域正在進行哪些科研攻關？

　　不是所有人工智能都能預測蛋白質結構！

　　人工智能可以完成很多事情——在圍棋對弈中戰勝柯潔的“阿爾法狗”，我們熟悉的智能算法、自動駕駛、機器寫作等都離不開人工智能技術的支持。

　　而這次引發關注的人工智能程序“阿爾法折疊”與“阿爾法狗”一樣，同屬于人工智能公司“深層思維”。

　　幾十年來，根據氨基酸序列確定蛋白質3D形狀一直是生物學領域的一大難題。北京航空航天大學教授、結構生物學家、中國生物物理學會科普工委秘書長葉盛介紹，基因與蛋白質之間好像存在著一種一一對應的關系，但是這個對應關系到底是什么？直到今天，科學界仍舊沒能在學術上找到公式去描述該折疊過程。

　　面對這樣的問題，人工智能可以發揮作用。葉盛表示，現在已經獲得的蛋白質結構只有18萬個左右，但“阿爾法折疊”通過這18萬個結構的一一對應的關系去學習，最終在神經網絡里學習到轉換的規律，能夠準確地預測三維結構。

　　人工智能技術由來已久，也有很多公司在做蛋白質結構預測，而“阿爾法折疊”率先成功的訣竅在于技術與算力積累。

　　葉盛解釋：“因為‘深度思維’的背后有谷歌提供的算力支持，所以它是用龐大的算力作為支撐，才能完成2億多蛋白質結構的預測計算工作。”

　　蛋白質能被設計改造？前路漫漫！

　　蛋白質的3D形狀或結構決定了它在細胞中的功能，如今“阿爾法折疊”已預測出超過2億種蛋白質結構，設計改造蛋白質來調整它的功能似乎逐漸“照進現實”。

　　葉盛介紹，蛋白質改造其實很早以前就有，上個世紀八九十年代，甚至更早，就已經有人在做這方面的工作，但是早期工作主要集中在化工某步驟的生產環節，因此被稱為蛋白質工程。

　　近年來，人工設計蛋白質成為新的方向，葉盛說：“我們在嘗試，不僅是用人工智能去預測已有蛋白質的結構，在它學習足夠多的蛋白質結構的規律后，還要看它有沒有可能自己設計出一種新的蛋白質。”

　　雖然目前人工設計蛋白質還處于發展階段，但它具備很多用途和廣闊前景。葉盛表示，如果能夠突破蛋白質設計的環節，未來可能給藥物的市場帶來革命，能夠讓一些新的藥物去解決以前解決不了的疾病問題。

　　明年就能突破？中國蛋白質結構預測已經走到這一步！

　　無論是在蛋白質結構預測領域，還是在人工智能領域，中國經過多年發展都已積累許多科研基礎。

　　蛋白質藥物是葉盛教授團隊的重要研究方向，他介紹，蛋白質藥物已成為藥物市場上飛速發展的領域，它主要解決的問題往往是一些小分子藥物無法解決的一些重大疾病。抗體是分子量非常巨大的蛋白質分子，“我們在嘗試通過人工智能算法去設計出相對很小的蛋白質，但同時又能夠完成抗體藥物的功能”。

　　目前在蛋白質設計領域，國內與國外技術思路不完全一樣。葉盛介紹說，像中科大、中科院計算所等單位都投入力量到蛋白質設計的工作中。

　　葉盛也表示：“目前已有一些文章發表在比較有影響力的學術期刊上，我覺得再給一段時間，也許明年，我們可能就能夠在這個領域有一個井噴式的發展，涌現出各種各樣不同思路的蛋白質設計算法。”

　　監制：郭靜

　　記者：鶴佳 劉飛

　　編輯：潘雨薇 楊冉