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上海交通大学特聘教授洪亮团队发布蛋白质设计大模型Venus,实现从序列到功能的精准预测,多款产品已进入产业应用,展示了在生物技术、医药研发和工业生产中的巨大潜力。

  作为生物体的基本组成部分,蛋白质广泛存在于人们生产生活中。3月22日,上海交通大学特聘教授洪亮团队发布了蛋白质设计大模型Venus,其核心能力是让蛋白质实现功能的“定向进化”,这在国内生物技术领域引起了广泛关注。该模型设计的多款产品已进入产业应用,展示了其在生物技术、医药研发和工业生产中的巨大潜力。

  洪亮指出,自然界中参与构成蛋白质的氨基酸有20种,一个蛋白质分子一般由几十个乃至数百个氨基酸组成,而蛋白质的功能则包含热稳定性、活性、亲和力等。Venus大模型的推出,标志着蛋白质设计进入了精准预测和功能优化的新阶段。

  洪亮团队发布的蛋白质设计大模型Venus(受访者供图) 据介绍,与以往靠经验和高通量实验的传统方法相比,Venus大模型能完成蛋白质从序列到功能的预测,实现了从“大海捞针”到精准设计的跨越。通过提供目标蛋白质的序列信息,Venus可以快速生成一批蛋白质序列改造方案,结合实验验证,最终得到最优改造方案。

  “数据是大模型的基础,我们建立了包含数十亿条蛋白质序列的数据集,覆盖从常规地表生物到极端环境微生物的蛋白质序列信息,其中数亿条蛋白质序列具有功能标签。”洪亮表示,这一数据集为Venus的精准设计提供了有力支撑。

  基于海量功能未知的蛋白质数据集,Venus能够精准发掘满足苛刻应用需求的、具备超常规功能的蛋白质,有望推动这些蛋白质在生物技术、医药研发和工业生产中的广泛应用。

  “蛋白质设计大模型的突破,不仅开辟了蛋白质从序列到功能的科学研究新方向,还打通了人工智能与生物交叉的工程化应用之路。”上海交通大学自然科学研究院院长金石表示。

  目前,Venus设计的多款蛋白质已进入产业化阶段,例如活性高、稳定性强、产物纯的PET降解酶,以及用于超敏检测诊断的高活性碱性磷酸酶等,这些成果进一步验证了Venus大模型的实用性和有效性。

(文章来源:新华社)