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字节Seed发布PXDesign:蛋白设计效率提升十倍,进入实用新阶段
量子位·2025-10-01 11:03

核心观点 - 字节跳动Seed团队Protenix项目组提出新一代蛋白设计方法PXDesign,在生成效率与湿实验成功率方面达到领域领先水平[1][3] - PXDesign采用“生成+过滤”组合技术路线,其中基于Diffusion的PXDesign-d方案在生成质量、通量和结构多样性方面表现最佳[13][16] - 团队推出公开免费的在线设计服务PXDesign Server及标准化评估工具箱PXDesignBench,显著降低蛋白设计门槛并推动领域标准化发展[4][27][32] 技术突破与性能表现 - PXDesign在24小时内可生成数百个高质量候选蛋白,生成效率较业界主流方法提升约10倍[3] - 在多个靶点上实现20%-73%的湿实验成功率,相同靶点相较DeepMind的AlphaProteo提升2-6倍[3][10] - 针对VEGF-A、H1、TNF-α等高难度靶点,PXDesign-d效率较以往方法提升数倍甚至数百倍[16] 方法架构优势 - PXDesign-d采用复杂度为O(N²)的DiT网络结构,相比RFdiffusion的O(N³)模块可实现更大规模数据训练和更高生成效率[17] - 对比Hallucination路线(需多轮迭代调用结构预测模型),PXDesign-d无需反向传播优化,速度显著提升[18] - 过滤环节结合自研Protenix模型与AlphaFold 2,构建更稳定精准的筛选标准,Protenix-Mini模型将200步扩散过程简化为2步,效率提升数倍[22][24][25] 工具与服务创新 - PXDesign Server提供Preview模式(20-30分钟返回5-25个候选)和Extended模式(生成更多高质量候选),支持一站式binder设计[28][30][31] - PXDesignBench整合主流评估指标与流程,开源评估框架助力领域公平比较与方法迭代[32] - 免费网页服务突破计算开销限制,使高水平binder设计成为常规科研工具[4][20][29] 行业背景与意义 - 2024年诺贝尔化学奖授予蛋白结构预测与计算设计领域,凸显“反向设计”新蛋白的学术与产业价值[6][7] - AI蛋白设计有望替代传统高通量实验筛选(需数万候选分子),为癌症、感染等疾病带来全新疗法[8][9][12] - 科技巨头加速布局生物计算领域(如微软BioEmu、苹果SimpleFold),预示AI驱动生物制药行业成为新竞争高地[33][34]