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阿尔法狗的亲兄弟攻克五十年医学难题,自然杂志:它将改变一切

2020-12-04新闻26

“它将改变一切”。

这是《Nature》杂志对它的评价,它是AlphaFold,一个由DeepMind开发出的人工智能程序,与曾经扫荡围棋界的AlphaGo来自同一家公司,而这一次DeepMind又带给世界一个惊喜,AlphaFold在预测蛋白质3D结构的折叠方法中 得到了突破。

蛋白质是生命的重要组成,可以说是构成生命的基础之一,与细胞组织息息相关。而蛋白质的3D结构是蛋白质组成的关键参数,结构会直接影响到蛋白质的功能,一条完整的氨基酸序列只有按照正确的方式折叠才能够得到想要的蛋白质。

上个世纪六十年代以来,生物学家们发现了蛋白质的氨基酸序列之后,便一直在探索蛋白质3D结构的折叠方法,无奈所需要的计算量实在太过庞大,美国生物化学家克里斯迪安·安芬森大致估算出蛋白质的折叠方式需要以亿为单位计算。而若是不使用计算的方式,那就只有通过冷冻电子显微镜、核磁共振和X 射线晶体学等繁琐的实验方法来得到折叠方法,如今通过实验方法已经得到了17万种蛋白质序列与结构,但这始终是个“笨办法”,所以人们始终在追求实用计算的方法得到蛋白质的结构。

但庞大的计算量一度让生物学界一筹莫展,不过随着计算机技术的发展,事情终于有了转机。1994年,美国科学家约翰·莫尔特倡议在全球范围内举行的蛋白质结构预测竞赛(简称CASP竞赛),每两年举行一次,希望集世界各国的科研力量共同攻克这个难题。

2020年11月30日,AlphaFold在第14届CASP竞赛中摘得桂冠,并且预测准确性达到了前所未有的高度,AlphaFold已经在计算蛋白质3D结构领域上超越了人类。CASP竞赛创始人、马里兰大学教授约翰·蒙特认为,在CASP竞赛中达到九十左右的分数便可以与实验方法得到的结果相竞争。

AlphaFold的中位分数为92.4,这已经达到了约翰·蒙特当年所提到的数值要求,虽然现在仍有许多业内人士对于这个结果提出质疑,但是可以肯定的是,随着人工智能技术的应用,在研究蛋白质3D结构折叠的这条道路上,人类向前迈进了一大步。

从过去的AlphaGo到现在的AlphaFold,DeepMind公司正在不断打破人工智能领域的天花板,按照这样的趋势发展,AI统治的时代似乎已经临近,AI替代人工、超越人工已经成为了可以预见的不远的未来。

#阿尔法狗#科学

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