编辑丨王多鱼 排版丨水成文 继诺奖团队开发的 AlphaFold3 和 RFDiffusion-AA 横空出 世后，通用式生物分子结构预测已达到令人惊叹的精度，为 AI 赋能药物研发领域打下了坚实基础。在药物 研发漫长的研发环节中， 通用式生物分子设计 是下一个 AI 赋能药 物研发领域的"圣杯"。 2025 年 10 月 27 日，由临港实验室牵头，联合上海人工智能实验室、香港中文大学、上海交通 大学、浙江大学、华盛顿大学、哈佛大学等合作机构， 发布了国际首个通用分子设计世界模型 —— ODesign 。 该模型允许科学家在任意类型靶标上指定目标位点，并以精准可控的方式实现 蛋白质、 多肽、核酸、小分子 及 金属离子 等多类型生物配体的 一键式设计 在多个行业标准测试集上，ODesign 显著优于 RFDiffusion、BindCraft 等主流单形态分子设计 模型，标志着生成式 AI 药物研发从" 单点突破 "迈向" 通用智能 "的 关键跨越。 。 ODesign 的出现打破了这一壁垒。 它像是 一位能同时理解蛋白、核酸、小分子和金属离子等生命分子的"通用分子生物学家" ，既理解它们在形状、能量和电荷分 ...

技术突破 - 开发名为BindCraft的开源自动化蛋白质从头设计平台 实现功能性结合蛋白的一次性计算设计 无需实验优化或高通量筛选 [2][3] - 通过逆向改造AlphaFold2模型 利用反向传播算法从目标蛋白结构直接生成匹配的全新结合蛋白 颠覆传统耗时数月且成功率不足1%的方法 [2][5] - 采用动态建模同步优化靶点与结合蛋白结构 智能进化迭代优化表面氨基酸 双重过滤机制确保设计可靠性 [5] 性能表现 - 设计成功率高达10%-100% 平均达46.3% 结合强度达纳摩尔级 相当于抗体药物水平 [2][3][5] - 成功靶向细胞表面受体(PD-1/PD-L1/IFNAR2/CD45) 常见过敏原(Bet v1/Der f7/Derf 21) 从头设计蛋白质及多结构域核酸酶(CRISPR-Cas9) [3][7] 应用验证 - 设计桦树花粉过敏原Bet v1结合蛋白 患者血清测试显示阻断50%过敏抗体结合 [7] - 针对尘螨过敏原Der f7和Derf 21设计的结合蛋白 晶体结构证实与设计模型误差仅0.3纳米 [7] - 设计Cas9抑制蛋白精准结合REC1核酸结合域 显著降低HEK293细胞基因编辑活性 [8] - 中和产气荚膜梭菌穿孔毒素CpE 完全消除毒素导致的细胞死亡 效果等同天然抑制剂 [8] - 设计靶向HER2和PD-L1的微型结合蛋白整合至AAV衣壳 实现特异性靶向癌细胞 [8] 行业影响 - 实现"one design-one binder"方法突破 在治疗学 诊断学和生物技术领域具有巨大潜力 [3][9] - 开源技术使普通实验室可设计定制蛋白质 有望重塑药物开发 疾病诊断和治疗领域未来 [9]