人工智能可以幫助更快更便宜地開發(fā)蛋白質(zhì)
人工智能(AI)是一種工具,它使人們能夠非常快速且高度準(zhǔn)確地分析大量數(shù)據(jù)。人工智能可以加速我們的許多科學(xué)工作。例如,瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),人工智能能夠產(chǎn)生可以加速藥物開發(fā)的新蛋白質(zhì)。
蛋白質(zhì)對所有活細(xì)胞都具有生物學(xué)重要性。他們可以構(gòu)建、修改或移除其他分子。這非常重要,也是蛋白質(zhì)對藥物開發(fā)如此重要的原因。事實(shí)上,幾乎所有最有效的癌癥、糖尿病和其他藥物都是基于蛋白質(zhì)的。如果我們能夠更快地開發(fā)蛋白質(zhì),我們可以在藥物開發(fā)中更廣泛地使用蛋白質(zhì)。
蛋白質(zhì)不是通過向蛋白質(zhì)序列引入隨機(jī)突變來設(shè)計的。蛋白質(zhì)活性隨著這些突變中的每一個而下降,這使得蛋白質(zhì)開發(fā)花費(fèi)了大量時間和金錢。這就是新的基于人工智能的蛋白質(zhì)工程方法的用武之地。
ProteinGAN,正如這種基于人工智能的方法所稱的那樣,讓科學(xué)家能夠在短短幾周內(nèi)從計算機(jī)設(shè)計到工作蛋白質(zhì),這就是為什么它被稱為最近最大的制藥突破之一。它不僅加快了過程,而且還有助于節(jié)省資金,這在科學(xué)研究中非常重要,因?yàn)橘Y金總是有限的。但它是如何工作的?
好吧,基本上ProteinGAN是從經(jīng)過充分研究的蛋白質(zhì)中獲取大量數(shù)據(jù)的。人工智能系統(tǒng)分析該數(shù)據(jù)并基于它對新蛋白質(zhì)進(jìn)行建模。系統(tǒng)的另一部分識別假蛋白質(zhì)。AI的這些部分在它們之間進(jìn)行對話,直到創(chuàng)造出一些好的東西。當(dāng)然,當(dāng)時它僅作為計算機(jī)模型存在,但科學(xué)家隨后可以在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中將其變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
有趣的是,同樣的思維也可以應(yīng)用于工業(yè)過程。MartinEngqvist是參與設(shè)計測試AI合成蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家之一,他說:“加快我們設(shè)計蛋白質(zhì)的速度對于降低酶催化劑的開發(fā)成本非常重要。這是實(shí)現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)的工業(yè)流程和消費(fèi)品的關(guān)鍵,我們的AI模型以及未來的模型將實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在這種情況下,我們的工作是至關(guān)重要的貢獻(xiàn)。”
現(xiàn)在科學(xué)家們將嘗試探索如何應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)來調(diào)整這些蛋白質(zhì)的特定特性。最后應(yīng)該有一個強(qiáng)大的工具,可以加速藥物開發(fā)和測試。也許有一天科學(xué)家們將能夠簡單地請求一種具有特定特性的蛋白質(zhì),而人工智能將完成剩下的工作。
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