中新網北京6月12日電 題：利用AI探索抗體(ti) “鑰匙”、加速藥物研發——訪百圖生科團隊

　　記者 張素

　　試想一下，人體(ti) 裏存在的蛋白質有著各種形態的“鎖孔”，如果研發人員能夠精準預測出形態並設計出相應的“鑰匙”，就能大幅提高“解鎖”效率，而這有助於(yu) 加速更多前沿藥物研發及其他生命科學項目進程……

　　記者采訪獲悉，包括發布生命科學大模型驅動的AIGP(AI Generated Protein)平台在內(nei) ，百圖生科研發團隊已取得一係列積極進展。

　　合作研發，為(wei) 藥物開發創新思路方法

　　近一段時間，西湖大學陳子博實驗室與(yu) 百圖生科基於(yu) AIGP平台共同開展AND-gate蛋白設計研究項目。此舉(ju) 旨在設計出具有分子邏輯門功能的人造“智能”蛋白質，實現對複雜生命係統的精準信號響應和調控，為(wei) 諸多疾病診療提供創新性解決(jue) 方案。

　　“我們(men) 利用AIGP平台，在較短時間內(nei) 設計和生成具有特定性質的蛋白質。這不僅(jin) 為(wei) AND-gate蛋白的設計和應用奠定了基礎，也為(wei) 創新藥物開發提供了新的思路和方法。”百圖生科首席執行官劉維在受訪時說。

　　劉維還以與(yu) 邏晟生物方麵合作探索腫瘤新靶點為(wei) 例說，利用自主研發的腫瘤免疫逃逸靶點確認平台(Tier-A)，將創新成果快速賦形為(wei) 具有全新作用機製生物大分子，“平時實驗室解析晶體(ti) 結構需要幾個(ge) 月時間，而AIGP平台將這一過程縮短到一兩(liang) 周時間。”

　　在百圖生科首席技術官、首席AI科學家宋樂(le) 看來，靶點發現、化合物合成和篩選是新藥研發的關(guan) 鍵環節，AI大模型有望實現該過程效率和效果的雙重提升，“我們(men) 希望在計算機裏更快地設計出滿足‘鎖孔’精度的‘鑰匙’，加快人工設計蛋白進化的速度，從(cong) 而解決(jue) 生命科學行業(ye) 的痛點問題。”

　　據知，百圖生科將於(yu) 近期麵向潛在合作方和專(zhuan) 業(ye) 研究者開放AIGP平台的部分用戶界麵。他們(men) 還計劃在一年內(nei) 發布AIGP2.0版本，以期提供更多任務模型訓練等能力。

　　更快更準，推動模型迭代與(yu) 應用落地

　　亮點紛呈的AIGP平台，背後依托的是大規模多模態模型體(ti) 係“xTrimo”。

　　據知，“xTrimo”由千億(yi) 參數的預訓練模型和多個(ge) 下遊任務模型組成，模型采取4層嵌套結構的設計邏輯。今年4月，百圖生科發布數據顯示，抗體(ti) 結構預測模型“xTrimoABFold++”展現出更高的準確性和效率。相較於(yu) “AlphaFold2”，其推理速度快540倍、運行速度快151倍，可在3秒內(nei) 精確預測抗體(ti) 的原子級結構。

　　“數據的準確度或質量會(hui) 對模型表現造成直接影響。”宋樂(le) 解釋取得這份“成績單”的原因時說。研發團隊還對公開數據進行了精細的對齊工作，並以內(nei) 部實驗室數據為(wei) 高質量數據的補充，有效應對數據挖掘和利用的挑戰。而在算力方麵，他們(men) 此前構建的生物超算平台支持動態獲取高達幾千到幾萬(wan) 個(ge) GPU，以及相應的CPU資源。

　　“xTrimo”體(ti) 係中的另一個(ge) 子模型“xTrimoGene”，及其麵向更多下遊任務的版本“ scFoundation”也受到廣泛關(guan) 注。近日，由百圖生科聯合清華大學發布的論文結果表明，在細胞類型注釋、擾動預測和協同藥物組合等6個(ge) 單細胞領域基礎任務和下遊應用場景上，xTrimoGene、scFoundation綜合表現超過經典方法，實現了行業(ye) SOTA。

　　“我們(men) 要把基礎工作做到極致，還將進一步提高模型的精度和速度，包括將抗體(ti) 結構的預測速度提升到毫秒級等。”宋樂(le) 說。

　　與(yu) 此同時，劉維表示，他們(men) 也希望向行業(ye) 開放部分能力，征集更多生態合作夥(huo) 伴，推動大模型快速迭代與(yu) 應用落地，並形成高質量的數據閉環。

　　麵向未來，創造更多更美好的蛋白質

　　先由科研人員輸入對目標蛋白質的各種參數需求，算法生成蛋白質。接著，蛋白質被自動打印出來，科研人員隻需拿著由算法自動化生產(chan) 出來的蛋白質進一步科學驗證……這是劉維心中對於(yu) 未來“蛋白質工廠”的設想。

　　“希望在未來5年內(nei) 將AIGP平台帶到全新水平，為(wei) 世界創造更多更美好的蛋白質，助力開創更美好的生活。”他說。

　　麵向未來，百圖生科還麵向前沿生物技術專(zhuan) 家、藥物開發專(zhuan) 家和臨(lin) 床專(zhuan) 業(ye) 團隊等發起了“卓越開發者計劃”。宋樂(le) 解釋說，這項計劃將為(wei) 高質量的轉化醫學研究項目提供科研經費和引擎能力支持。他還表示，百圖生科已組建跨多個(ge) 學科背景的人才團隊，確保科研成果持續產(chan) 出。

　　須注意的是，隨著AI蛋白設計應用領域不斷拓展，相關(guan) 方麵基於(yu) AIGP平台等開展的合作不僅(jin) 限於(yu) 狹義(yi) 的抗體(ti) 藥物研發，而是進入多種大分子藥物、細胞基因療法、生命科學工具等領域，並延伸至環保、石油、食品等領域，利用AI生成創新蛋白質的能力，解決(jue) 更多現實問題。比如，科研人員正在探索能夠高效分解塑料或加速特定能源生產(chan) 製備的蛋白酶。

　　劉維表示，在努力擴展目標領域和業(ye) 務模式的同時，他們(men) 保持著不變的初心，那就是“用AI大模型、前沿生物計算技術等，建模複雜的生命體(ti) ，並設計全新的蛋白以應對挑戰”。盡管投入巨大，他們(men) 依然會(hui) 在這條道路上堅定前行。(完)