百度文心大模型再获世界顶刊认可!重磅生物核算作用登上Nature子刊

2023-10-11 07:13:11 新闻中心

  该项研讨是百度在生物核算范畴继HelixGEM和Linear Design两项重磅作业之后,在蛋白范畴的又一打破性作用。该作业打破了AlphaFold2等干流依靠MSA检索模型的速度瓶颈,将蛋白结构猜测速度均匀进步数百倍,完成了秒等级猜测,该作业的宣布也为产学研各界带来了运用门槛更低、合适运用的规模更广的蛋白结构猜测解决方案,有望促进我国生命科学、生物医药、蛋白研讨等范畴的开展。

  近年来,AI一直致力于打破蛋白质的结构猜测问题,并在猜测精度方面取得了重大进展。特别是 AlphaFold2将蛋白质猜测面向了一个新的前沿。但问题就在于,以 AlphaFold2 模型为代表的干流蛋白质结构猜测办法严峻依靠于多序列比对(MSAs, Multiple Sequence alignments)和模板(Templates)提取的协同进化信息。

  本项研讨打破了依靠MSA检索模型的速度瓶颈,比较AlphaFold2,HelixFold-Single模型推理速度均匀提高数百倍,完成了秒级猜测。以门蛋白7et2_H(蛋白长度697)为例,用AlphaFold2猜测其结构需求1280秒(超越21分钟),而HelixFold-Single只需求11秒,速度进步了115倍。

  高效的HelixFold-Single模型不仅能更好地适配到蛋白规划、大规模虚拟挑选等需求频频猜测蛋白结构的使命中,且在多肽、抗体、纳米抗体等与大分子药物规划更相关的高可变蛋白场景上,作用更是优于AlphaFold2。

  HelixFold-Single现在现已落地在国家超算成都中心,经过超算渠道赋能川渝区域蛋白范畴的科学研讨机构。在大分子药物的使用场景上,HelixFold-Single也现已整合进入百图生科AIGP渠道,为百图供给更高效的蛋白剖析才能,助力其探究大分子创新药。

  另据研制团队介绍,根据HelixFold-Single和HelixFold研制过程中堆集的经历,团队针对更具挑战性的抗原抗体、多肽蛋白的相互作用场景,研制了更具通用性和鲁棒性的复合体结构猜测算法HelixFold-Multimer,比较业界同类办法,精度提高了数倍,该作业也将在近期上线到台,为用户更好的供给服务。

  一起,在多肽药物规划场景上,螺旋桨团队也现已将HelixFold-Single和HelixFold-Multimer模型成功使用在多肽药物规划体系上,结合多肽生成算法,进行多肽-蛋白结合亲和力的评价,并在多个实在管线上,验证多肽药物规划体系的有效性,协助合作伙伴发现更具新颖性和高潜力的候选多肽药物分子。如下图所示,规划的多肽和跨膜蛋白激活状态相关的关键位点的相互作用明显添加(右图比照左图)。

  当时,AI大模型技能正驱动生物核算范畴的快速地开展。根据文心生物核算大模型技能打造的飞桨螺旋桨PaddleHelix渠道,将协助生命科学范畴的研讨人员更快捷、更高效地使用大模型技能,更好了解生命体的构成和改变规则,以协助研讨者进行更多开拓性研讨,如探究针对特定癌症、病毒类感染疾病的医治办法,开发新的抗生素、靶向药,或许研制更高功率的工业酶等等,为人类健康与工业高质量开展奉献连绵不断的价值。

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