人工智能公司 DeepMind 将生命基石数据库上线

AlphaFold 程序对近 20,000 种人类蛋白质结构的预测现在可供研究人员免费使用 去年，人工智能组织 DeepMind 破解了一个困扰科学家数十年的谜团：剥离蛋白质的结构，即生命的基石。现在，在积累了几乎所有人类蛋白质结构的数据库后，该公司正在免费提供在线资源供研究人员使用。理解我们基本的生物机制的关键是它的架构。构成蛋白质的氨基酸链扭曲和转动，形成最令人困惑的 3D 形状。正是这种复杂的形式解释了蛋白质的功能；从对新陈代谢至关重要的酶到对抗感染性攻击的抗体。尽管始于 1950 年代的多年繁重而昂贵的实验室工作，科学家们只解码了一小部分人类蛋白质的结构。 DeepMind 的人工智能程序 AlphaFold 已经预测了人类表达的几乎所有 20,000 种蛋白质的结构。在将预测结果与已知结构进行比较的独立基准测试中，该系统能够在 95% 的时间内以良好的标准预测蛋白质的形状。 DeepMind 与欧洲分子生物学实验室的欧洲生物信息学研究所 (EMBL-EBI) 合作，希望该数据库能够帮助研究人员通过打开驱动某些疾病的装置，在原子尺度上分析生命是如何运作的，从而在医学领域取得长足进步。个性化医疗，创造更有营养的作物并开发可以分解塑料的“绿色酶”。人工智能有各种定义，但总的来说，它是指使用数据构建世界某些方面模型的程序。然后使用该模型对未来事件做出明智的决策和预测。该技术被广泛用于在音乐、电影和购物网站上提供语音和面部识别、语言翻译以及个人推荐。未来，它可以提供无人驾驶汽车、智能个人助理和智能电网。人工智能有可能使组织更加有效和高效，但该技术引发了道德、治理、隐私和法律等严重问题。最近几个月，与从事一系列项目的科学家合作——从严重影响世界贫困地区的疾病到研究抗生素耐药性或导致 Covid 的病毒的生物学——已经开始。

“这些应用实际上只受我们的想象力的限制——但在更基本的层面上，AlphaFold 数据库将增加我们对蛋白质如何发挥作用以及它们在生命基本过程中的作用的理解，”总干事 Edith Heard 教授说EMBL 的。 “这种理解意味着我们可以更好地解开生命的分子机制，并加速我们保护和治疗人类健康以及地球健康的追求，并使这一工具开放获取将加速研究发现和为世界各地的科学家创新。” AlphaFold 以令人眼花缭乱的准确度预测蛋白质结构的能力于去年在两年一度的“蛋白质奥林匹克运动会”上亮相。参与者获得了大约 100 种蛋白质的氨基酸序列，并要求他们解决这些问题。 AlphaFold 不仅使其他计算机程序的性能黯然失色，而且达到了类似于费力的实验室方法的准确性。 EMBL-EBI 主任 Ewan Birney 教授在结果于 11 月首次公布后说：“我几乎从椅子上摔下来，因为这个长期存在的蛋白质折叠问题已经得到解决，我感到非常兴奋和惊讶。” “这个数据集很像人类基因组……正是在这个数据集上，我们开始了一些我们之前无法做到的新科学。我很高兴开始走这条路。”