Deepmind解决蛋白质折叠难题,加速药物研发

根据最新消息,Alphabet旗下的人工智能公司DeepMind推出了一款新软件,能够在短短几天内准确预测蛋白质的折叠结构,这一突破解决了过去50年来的重大科学难题。这将为深入理解疾病机制和加速药物研发提供重要支持。
每个活细胞中包含成千上万种不同的蛋白质,而这些蛋白质对于细胞的生存至关重要。预测蛋白质的折叠方式至关重要,因为这直接影响其功能。实际上,几乎所有的疾病,包括癌症和阿尔茨海默病,均与蛋白质的作用密切相关。
欧洲生物信息学研究所的教授珍妮特·桑顿表示,蛋白质的结构极为美丽。准确预测其折叠形态的难度一直以来都困扰着科学家们。
DeepMind的AlphaFold人工智能系统参与了由结构预测关键评估组织(CASP)主办的竞赛。该组织旨在更快速地寻找计算蛋白质分子三维结构的解决方案。
CASP在过去25年持续关注该领域的进展,其评估方式是将参赛者提供的解决方案与黄金标准进行对比。近日,CASP宣布,DeepMind的AlphaFold系统在蛋白质结构预测方面表现出前所未有的高准确性。
CASP主席约翰·墨尔特教授表示,DeepMind在这一领域已处于领先地位,长达50年的计算机科学挑战在很大程度上得到了破解。这一进展将对药物设计和蛋白质设计等新兴领域带来深远影响。
尽管DeepMind目前大约有1000名员工,但几乎没有产生收入,谷歌母公司Alphabet为其提供了巨额资金支持。然而,DeepMind已经与Facebook人工智能实验室、微软和OpenAI等机构共同成为全球人工智能领域的重要参与者。
谷歌CEO桑达尔·皮查伊在Twitter上对这一突破表示了赞赏。DeepMind的联合创始人及CEO德米斯·哈萨比斯则指出,DeepMind的最终目标是构建通用人工智能,并利用这一技术加速科学发现,帮助我们更好理解周围的世界。
2014年,谷歌以6亿美元收购了DeepMind,该公司因围棋AI AlphaGo而闻名,但始终希望在科学领域产生更大的影响。
哈萨比斯表示,游戏是有效测试通用算法的良好平台,但他们希望这些算法能够应用于现实世界中的科学问题。AlphaFold的成功是这一理念的初步证明,这些算法如今已足够成熟,能够应对真正具有挑战性的科学问题。
DeepMind早在2018年就参加了CASP蛋白质折叠比赛,并取得了不错的成绩。然而,AlphaFold负责人约翰·姜普当时表示,要想获得真正具有生物学相关性和实验竞争力的结果,还有很长的路要走。
今年的竞赛同样充满挑战,姜普表示,DeepMind在三个月内几乎没有进展。团队曾担心是否已经耗尽了数据,尽管比赛截止日期临近,他们仍感到不安。他说:“机器学习系统总是会出现各种错误。”
不过,最终他们的努力得到了回报。姜普表示:“我们确实相信,我们开发的系统可以为实验生物学家提供正确且可操作的信息。研究这些结构的目的在于理解自然,并提出更多的问题。我们相信我们的系统能够真正帮助人们实现这一目标。”