2024年科学界翘首以盼的诺贝尔化学奖盛大揭晓,这一奖项毫无悬念地聚焦于 AI 蛋白设计领域,瞬间成为全球瞩目的焦点。美国科学家大卫・贝克凭借在蛋白质结构设计领域的开创性贡献,揽获一半奖金,其对生命构建模块的精准把控,创造出全新蛋白质的壮举,让世人惊叹。另一半奖金则由英国科学家德米斯・哈萨比斯和美国科学家约翰・江珀共同收入囊中,他们利用人工智能技术,成功预测几乎所有已知蛋白质的结构,为蛋白质研究开辟了全新路径。
这一成果的诞生,是人工智能与科学研究深度融合的里程碑。近年来,人工智能以令人惊叹的速度渗透到科研的各个角落,从繁杂的数据收集整理,到精巧的实验设计,都有 AI 的身影。此次诺贝尔化学奖的颁发,不仅是对科学家们卓越成就的认可,凸显了 AI 在蛋白质研究领域的巨大潜力,更标志着 AI 在蛋白质研究领域的重大突破,为未来生物技术的发展指明了方向。
AI 蛋白设计的核心原理
蛋白质,作为生命活动的主要承担者,其功能与结构紧密相关。传统上,科学家们通过漫长而复杂的实验方法来研究蛋白质的结构与功能,探索新的蛋白质设计。而 AI 技术的介入,为这一领域带来了革命性的变革。
AI 蛋白设计的核心在于利用深度学习算法,对海量的蛋白质数据进行分析与学习。这些数据包括蛋白质的氨基酸序列、三维结构以及它们在不同环境下的功能表现等。通过对这些数据的深度挖掘,AI 模型能够理解氨基酸序列与蛋白质结构之间的复杂关系,从而实现对蛋白质结构的精准预测与设计。
以深度学习算法中的神经网络为例,它通过构建多层的神经元网络结构,模拟人类大脑的学习过程。在蛋白质结构预测方面,神经网络可以将已知的蛋白质氨基酸序列作为输入,经过层层计算与分析,最终输出对应的蛋白质三维结构预测结果。这种方法提高了预测的准确性和效率,使得科学家们能够在短时间内获得大量蛋白质的结构信息。
在蛋白质设计方面,AI 则基于对蛋白质结构与功能关系的理解,通过优化算法,设计出具有特定功能的全新蛋白质序列。例如,科学家可以设定目标蛋白质的功能需求,如催化特定化学反应、结合特定分子等,然后 AI 模型会根据这些需求,在大量的可能序列中进行搜索与优化,生成最有可能满足功能要求的蛋白质序列。
2024 诺贝尔化学奖体现 AI 蛋白设计核心
2024 年诺贝尔化学奖得主的研究成果,正是 AI 蛋白设计原理的杰出体现。美国科学家大卫・贝克在蛋白质结构设计领域取得了开创性进展。他的团队通过开发先进的计算方法,能够精确地设计出具有特定结构和功能的全新蛋白质。他们利用 AI 模型,对蛋白质的折叠过程进行模拟和预测,从而实现了对蛋白质结构的精准控制。这一成果不仅加深了我们对生命基本构建模块的理解,更为开发新型生物材料、药物等提供了强大的工具。
另一半奖金获得者,英国科学家德米斯・哈萨比斯和美国科学家约翰・江珀,则在蛋白质结构预测方面取得了重大突破。他们带领团队开发的人工智能程序,能够利用深度学习算法,根据蛋白质的氨基酸序列快速而准确地预测其三维结构。这一成果打破了传统实验方法在蛋白质结构解析上的瓶颈,极大地推动了蛋白质研究的进展。
美尚洁:AI 蛋白设计产业化的先行者
在全球因诺贝尔化学奖为 AI 蛋白设计欢呼时,中国的美尚洁生物科技有限公司早已在这一领域默默耕耘多年,成为 AI 蛋白设计产业化的先驱者。
早在 2019 - 2021 年期间,美尚洁凭借在 AI 技术在氨基酸序列研究的深厚积累,成功取得国内首创 “重组纤连人胶化原蛋白” 专利技术。他们利用 AI 强大的数据分析与模拟能力,深入探究蛋白质结构与功能的内在联系,从分子层面精准设计出全新的重组纤连人胶化原蛋白。2023 年 美尚洁生物科技就已成为国内唯一一家将 AI 技术用于氨基酸序列优化测序的重组蛋白企业。
2024年在诺贝尔化学奖揭晓的次日,美尚洁生物科技有限公司与途深智合公司强强联合,聚焦 “AI 技术用于重组蛋白氨基酸序列研究领域”,借助途深智合的 TourSynbio™大模型,进一步为美尚洁的重组融合蛋白研发注入强大动力。
同年,美尚洁在张家港建立了自己的 GMP 管线,这一生产线严格遵循最严格的药品生产质量管理规范,从原材料采购到产品出厂,每一个环节都有精准的 AI 技术监控与质量把控。这条管线将公司前期研发的各类重组蛋白产品,实现了从实验室到规模化生产的无缝衔接,确保高品质、稳定供应的产品源源不断地走向市场,满足医疗美容、生物医药等多个领域对于高端重组蛋白产品的迫切需求。
从诺奖到产业,美尚洁开启产业化新篇
随着美尚洁生物科技的不断发展壮大,其影响力也将持续辐射。在医疗美容领域,基于 AI 设计的重组蛋白产品将为肌肤修复、抗衰老等提供更安全、更高效的解决方案;在生物医药领域,有望借助 AI 优化的重组蛋白药物靶点设计,攻克一系列疑难病症的药物研发难题,加速新药上市进程,为全球患者带来新的希望之光。
美尚洁生物科技有限公司始终专注于通过基因编辑以及合成生物技术,矢志不渝地实现重组蛋白在各应用领域对传统动物源胶原蛋白的全面替代。在这一宏伟愿景的驱动下,美尚洁将继续砥砺前行,为人类健康与科技进步贡献更多来自中国的智慧与力量。
