欧美在线观看天堂一区二区三区_99re66热这里只有精品4_国产午夜亚洲精品不卡_欧美国产视频在线观看

首頁 > 生活分享 > 免費(fèi)教學(xué) > 重大突破!谷歌AI模型登《自然》期刊

重大突破!谷歌AI模型登《自然》期刊

發(fā)布時(shí)間:2024-05-09 23:45:24
當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月8日,國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》刊登了關(guān)于谷歌AI模型阿爾法折疊3(Alpha Fold3)的最新成果,該成果由谷歌Deep Mind和其英國子公司Isomorphic Labs聯(lián)合團(tuán)隊(duì)共同發(fā)布。

據(jù)介紹,該模型以前所未有的精確度預(yù)測了蛋白質(zhì)與其他生物分子的結(jié)構(gòu)和相互作用。該研究團(tuán)隊(duì)表示,阿爾法折疊3將有助于改變?nèi)藗儗?duì)生物世界和藥物發(fā)現(xiàn)的理解,進(jìn)而開啟人工智能細(xì)胞生物學(xué)的新時(shí)代。

(來源/《自然》)

繪制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)約600萬種

早在2018年的CASP13(蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測評(píng)估)競賽中,阿爾法折疊1就引起了廣泛關(guān)注,因?yàn)樗诘鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測方面表現(xiàn)出色,當(dāng)時(shí)阿爾法折疊1的表現(xiàn)遠(yuǎn)超其他參賽團(tuán)隊(duì)。

2020年,Deep Mind發(fā)布了阿爾法折疊2。在那年的CASP14競賽中,阿爾法折疊2展示了前所未有的準(zhǔn)確率,在預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)方面取得了突破性進(jìn)展。據(jù)當(dāng)時(shí)的評(píng)估結(jié)果報(bào)告,阿爾法折疊2的平均誤差大概只有一個(gè)原子的直徑(0.1納米),其預(yù)測準(zhǔn)確度與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法相當(dāng),當(dāng)時(shí)在科學(xué)界引起了巨大反響。Deep Mind隨后也與科學(xué)界合作,通過使用阿爾法折疊2解析了多種生物學(xué)上重要的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),加速了生物醫(yī)學(xué)研究的進(jìn)程。

據(jù)了解,2021年,Deep Mind與歐洲生物信息學(xué)研究所合作,公開了阿爾法折疊DB,這是一個(gè)包含數(shù)以萬計(jì)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測的數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)的公開讓全球的科研人員都能夠免費(fèi)訪問這些蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)信息。在2022年,阿爾法折疊2也進(jìn)行了全面升級(jí)。

據(jù)Deep Mind此前表示,在短短3年里,阿爾法折疊2已被180萬研究人員使用,繪制出約600萬種不同的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。但這些圖是單個(gè)靜態(tài)蛋白質(zhì)的圖像,不包含細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生的化學(xué)通訊。“生物學(xué)是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng),”Deep Mind首席執(zhí)行官戴密斯·哈薩比斯解釋,“你必須了解細(xì)胞中不同分子之間的相互作用如何產(chǎn)生生物學(xué)特性。”

AI助力治療疾病、藥物研發(fā)

6年后的今天,谷歌Deep Mind推出了最新的阿爾法折疊3,旨在幫助科學(xué)家更有效地設(shè)計(jì)藥物和針對(duì)疾病。Isomorphic Labs首席人工智能官馬克斯·賈德伯格表示,阿爾法折疊3的功能為研究人員快速識(shí)別潛在的新藥物分子提供了新的機(jī)會(huì)。據(jù)了解,此前Isomorphic Labs已與制藥公司禮來和諾華建立了合作伙伴關(guān)系。

馬克斯·賈德伯格說:“這使得我們的科學(xué)家、藥物設(shè)計(jì)師能夠在原子水平上創(chuàng)建和測試假設(shè),然后在幾秒鐘內(nèi)使用阿爾法折疊3生成高度準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)預(yù)測。相比之下,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法可能需要數(shù)月甚至數(shù)年的時(shí)間。”

據(jù)該團(tuán)隊(duì)稱,與許多現(xiàn)有的專用工具(包括基于其前身的工具)相比,阿爾法折疊3的預(yù)測準(zhǔn)確性“顯著提高”。與現(xiàn)有的預(yù)測方法相比,這個(gè)版本的阿爾法折疊在預(yù)測蛋白質(zhì)與其他分子之間的結(jié)構(gòu)和相互作用方面至少提高了50%。在一些關(guān)鍵的研究領(lǐng)域,其預(yù)測準(zhǔn)確度甚至提高了一倍,達(dá)到了100%的改進(jìn)。阿爾法折疊3能夠精確預(yù)測蛋白質(zhì)、DNA、RNA和配體的結(jié)構(gòu)及它們之間的相互作用。這一進(jìn)展為治療癌癥、自身免疫性病癥等疾病提供了希望。

Deep Mind的阿爾法折疊團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人約翰·詹珀表示:“我們看到了令人難以置信的進(jìn)步,我們認(rèn)為這些進(jìn)步將解鎖許多新科學(xué)。”他指出該技術(shù)在提高植物生物學(xué)知識(shí)以及糧食安全方面同樣具有潛力。“我們已經(jīng)開始看到生物學(xué)家和早期測試人員使用它來了解細(xì)胞如何工作,并開始思考它可能會(huì)出現(xiàn)什么樣的誤差。”他說。

記者梳理其論文概述后發(fā)現(xiàn),最新的阿爾法折疊3有著幾項(xiàng)重大的更新。

最新版本的阿爾法折疊將更少依賴于與目標(biāo)序列相關(guān)的蛋白質(zhì)信息。同時(shí)阿爾法折疊3還使用一種稱為擴(kuò)散模型的機(jī)器學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)可以被圖像生成式人工智能使用。約翰·詹珀表示:“這是一個(gè)相當(dāng)大的變化。”

同時(shí),研究人員表示,阿爾法折疊3在預(yù)測蛋白質(zhì)及其結(jié)構(gòu)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有的軟件工具。例如,對(duì)尋找新藥感興趣的科學(xué)家通常使用一款名為docking的軟件來模擬化學(xué)物質(zhì)與蛋白質(zhì)的結(jié)合程度,而阿爾法折疊3被證明優(yōu)于這個(gè)軟件,同時(shí)也被證明優(yōu)于另一個(gè)名為RoseTTAFoldAll-Atom4的基于人工智能的工具。

約翰·詹珀和他的同事在稍早的報(bào)告中也用數(shù)據(jù)驗(yàn)證了他們的說法。報(bào)告顯示,在400多個(gè)測試案例中,阿爾法折疊3能夠正確模擬已知的蛋白質(zhì)和類藥小分子之間的相互作用,其中76%的案例能夠正確模擬,而RoseTTAFoldAll-Atom的這一比例約為40%。對(duì)于蛋白質(zhì)和抗體之間的相互作用,阿爾法折疊3的正確率為62%,而AlphaFoldMultimer(該公司之前用于模擬蛋白質(zhì)與其他生物分子相互作用的軟件包)的正確率為30%。

據(jù)了解,為了鼓勵(lì)新模型被廣泛采用,Deep Mind研究人員還發(fā)布了阿爾法折疊服務(wù)端,這是一個(gè)免費(fèi)的在線使用平臺(tái),Deep Mind研究人員為此發(fā)布了一個(gè)包含約2億個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫。

新模型的優(yōu)與劣

波士頓咨詢集團(tuán)本周發(fā)表的一項(xiàng)研究表明,與其他方法發(fā)現(xiàn)的藥物相比,人工智能發(fā)現(xiàn)的藥物在早期試驗(yàn)中的成功率更高。該研究指出這些數(shù)據(jù)是對(duì)該技術(shù)在藥物發(fā)現(xiàn)及有效性的早期分析,研究表示人工智能可以使制藥研發(fā)的生產(chǎn)力提高一倍。

據(jù)另一國際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》對(duì)這一模型的介紹與解讀,倫敦國王學(xué)院的生物學(xué)家朱利安·伯杰龍獲得了測試阿爾法折疊3的機(jī)會(huì),他稱該軟件在加快研究速度方面具有變革性。研究人員無需花費(fèi)數(shù)年時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室研究蛋白質(zhì),而是可以在幾分鐘內(nèi)得到結(jié)果。“我們可以開始在計(jì)算機(jī)中測試假設(shè),”朱利安·伯杰龍說,“我非常確定世界上每個(gè)結(jié)構(gòu)生物學(xué)和蛋白質(zhì)生物化學(xué)研究小組都會(huì)立即采用這個(gè)系統(tǒng)。”

加州大學(xué)舊金山分校的藥物化學(xué)家布賴恩·肖伊切特一直在使用阿爾法折疊來尋找藥物,他說,由于對(duì)蛋白質(zhì)與可能的藥物相互作用建模的限制,他并不覺得阿爾法折疊3具有阿爾法折疊2在之前所帶來的影響大。

正如該研究團(tuán)隊(duì)在報(bào)告所介紹,阿爾法折疊3仍在很多方面存在局限性,需要進(jìn)一步的迭代和改進(jìn)。包括立體化學(xué)限制、預(yù)測準(zhǔn)確性問題、結(jié)構(gòu)構(gòu)象限制、缺乏動(dòng)態(tài)信息、特定目標(biāo)預(yù)測限制等。

 

免費(fèi)教學(xué)更多>>

孫穎莎著急時(shí) 邱貽可及時(shí)“順毛” 高端奶粉賣不動(dòng)了?飛鶴股價(jià)大跌 李榮浩被常州熱出雙眼皮 一秒天黑 濟(jì)南突降暴雨 斯嘉麗成全球票房最高演員 #大學(xué)宿舍沒空調(diào)會(huì)成為招生減章嗎# 16個(gè)外甥來過暑假舅舅稱背后沒團(tuán)隊(duì) 蔚來累計(jì)虧損超1000億元 李斌回應(yīng) 陳夢媽媽瞞著家人偷戶口本結(jié)婚 遇上臺(tái)風(fēng)天 注意這9點(diǎn) 中百萬大獎(jiǎng)女子與攤主協(xié)商達(dá)成一致 羅馬仕員工稱聯(lián)系不上老板 男子走出空調(diào)房竟瞬間“冷中暑” 87歲范曾慶生 與小50歲妻子很恩愛 煙臺(tái)高校宿舍無空調(diào) 學(xué)生發(fā)聲 零食店店員給顧客下跪道歉?多方回應(yīng) 凱迪拉克“云A”滑落露出“浙H” 為何用醫(yī)保個(gè)人賬戶買藥價(jià)格更高 湖人擊敗熱火迎夏聯(lián)首勝 一批“大國重器”傳來好消息 中國女籃63-76澳大利亞女籃 王楚欽:一直是孫穎莎帶著我打 華為回應(yīng)沒有抄襲阿里大模型 張帥組合晉級(jí)溫網(wǎng)混雙八強(qiáng) 日產(chǎn)投資阿爾特,電動(dòng)化轉(zhuǎn)型新思維 60歲張曼玉巴黎被偶遇 小米路由器被指“偷偷減配” 臺(tái)風(fēng)“丹娜絲”強(qiáng)勢登陸臺(tái)灣 孫穎莎3-2劉楊子 央視將轉(zhuǎn)播國足與韓國隊(duì)比賽
主站蜘蛛池模板: 米易县| 垫江县| 米易县| 砚山县| 资中县| 丹东市| 腾冲县| 铁岭市| 常宁市| 霞浦县| 广南县| 柘城县| 浮山县| 政和县| 凤冈县| 安徽省| 庆云县| 土默特右旗| 兴国县| 南皮县| 九龙县| 盖州市| 云梦县| 开平市| 二手房| 乾安县| 日土县| 苍山县| 颍上县| 桐乡市| 保定市| 连江县| 涞水县| 泸西县| 巴南区| 镇江市| 肥乡县| 廉江市| 桦川县| 盐山县| 施秉县|