用AI设计蛋白质 满足“定制”需求(探一线)
人民日报·2025-05-17 06:12
核心观点 - 上海交通大学洪亮教授团队利用AI大模型"启明星"设计出耐高温塑料降解酶,突破传统蛋白质设计效率瓶颈 [1] - AI模型通过分析5亿个蛋白质功能标签和90亿条序列数据集,实现耐热、耐酸、耐碱等定制化蛋白质设计 [2] - 技术已应用于8个产业项目,成功率70%,其中耐碱蛋白质帮助企业年省上千万元成本 [3] - 开源数据集和模型推动全球合成生物学发展,可能引发医药、环保等领域的产业革命 [4] 技术突破 - AI大模型"启明星"构建亿级蛋白质功能图谱,直接输出满足功能需求的蛋白质设计 [1][2] - 数据集包含36.2亿条陆地微生物、26.4亿条海洋微生物、24.3亿条抗体蛋白质序列,覆盖极端环境生存法则 [2] - 采用"数据-模型-实验"增强循环模式,机械臂自动化验证使设计效率提升10倍以上 [3] 产业应用 - 耐热塑料降解酶在90℃环境下保持活性,解决传统生物降解技术温度限制难题 [1] - 定制蛋白质使生物医药企业产品寿命延长1倍,成本节约超千万元/年 [3] - 合成生物学进入"编程时代",未来可实现电脑输入需求→AI生成→自动化验证的全流程 [3][4] 行业影响 - 技术开源加速全球科研协作,GitHub已发布部分数据集和模型 [4] - 突破传统高通量筛选模式,将蛋白质研发周期从数年缩短至数周 [1][3] - 可能催生定制化合成生物新产业,覆盖医药研发、环境保护等高价值领域 [4]