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从 AlphaFold1 到 AlphaFold3:AI 如何一步步改变蛋白质结构预测?

AlphaFold1 证明了深度学习可以突破传统结构预测瓶颈。AlphaFold2 让单链蛋白结构预测接近实验精度,极大改变了结构生物学的工作方式。AlphaFold-Multimer 把结构预测推进到蛋白复合物层面。AlphaFold3 则进一步把问题从“蛋白如何折叠”推进到“生命分子如何相互作用”。从结构约束,到蛋白结构;从单体蛋白,到蛋白复合物;从蛋白折叠,到生命分子相互作用。但 Alpha

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#人工智能
ESM 与 ESMFold:当蛋白质序列成为生命语言

ESMFold 很重要,但它只是 ESM 系列价值的一部分。如果只把 ESMFold 看成一个“快速版 AlphaFold”,就低估了 ESM 的意义。它把蛋白质序列从字符串变成了可计算、可表示、可推理的生命语言。当模型能够从海量序列中学习结构、功能和进化约束时,蛋白质研究就不再只是一个个实验对象的积累,而开始成为可以系统建模的语言空间。ESMFold 告诉我们,单条蛋白序列中已经隐藏着大量结构信

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#人工智能
Proteina-Complexa:NVIDIA 如何把蛋白 Binder 设计推进到全原子生成时代?

Proteina-Complexa 最值得关注的地方,不只是它生成了更多 binder,也不只是它来自 NVIDIA。AI 不再只是预测已有分子的结构,而是开始生成新的分子相互作用。过去,我们问的是:这个蛋白会折叠成什么?后来,我们问:这个序列能不能形成这个结构?现在,我们开始问:为了结合这个靶点,应该生成一个怎样的新蛋白?这就是从结构预测时代走向结构生成时代,再走向相互作用生成时代的变化。当然,

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#人工智能#大数据#算法
BindCraft:当 AlphaFold2 从结构预测器变成蛋白 Binder 设计工厂

BindCraft 的输入通常是一个目标蛋白结构。这个结构可以来自实验解析,例如 X-ray、cryo-EM 或 NMR;也可以来自 AlphaFold、Rosetta、Boltz 等预测模型。但无论来源是什么,靶点准备都非常重要。如果输入结构本身不合理,后面的设计很容易变成“在错误地图上规划路线”。在实际使用中,通常需要对靶点做一些处理:去除无关链;裁剪过长的柔性尾部;保留功能相关结构域;检查缺

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#binder#人工智能
Protein Hunter:当结构预测模型开始“反向设计”蛋白

Protein Hunter 的输入可以有多种形式。最简单的情况是无条件蛋白设计,也就是只给定设计链长度,让模型生成一个新的蛋白结构。更复杂的情况是条件设计,比如给定一个靶蛋白,希望生成一个 binder;给定一个小分子,希望生成一个能包裹或识别它的蛋白;给定一段 RNA 或 DNA,希望生成一个核酸结合蛋白。如果设计的是蛋白 binder,输入通常包括靶蛋白序列或结构信息,以及设计链的长度范围。

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#人工智能#深度学习
读《Antibody Engineering: Methods and Protocols, Fourth Edition》

读这本书,最大的感受是:抗体工程并不神秘。它并不依赖某种不可言说的灵感。它依赖标准化,依赖 protocol,依赖反复验证,依赖对失败原因的记录,也依赖对分子缺陷的提前识别。但它也并不简单。因为一个抗体分子,既要懂生物学,又要受物理化学约束;既要有功能,又要能生产;既要在模型里成立,又要在实验里成立;既要在体外好看,又要在体内可靠。这大概就是抗体工程最迷人的地方。它不是空谈“精准医疗”的口号,而是

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从 RFdiffusion 到 RFdiffusion3:从模型演进到算法实现的技术报告

RFdiffusion 系列论文通常会从任务、结果和实验验证角度介绍模型,例如能不能生成 binder、能不能 scaffold motif、能不能设计酶活性位点、能不能扩展到全原子相互作用。这些内容很重要,但如果只停留在模型介绍层面,会有一个问题:我们知道它“能做什么”,但不清楚它“为什么能做”和“具体怎么做”。对于真正想使用 RFdiffusion 系列模型的人来说,更关键的问题其实是:模型输

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#算法#人工智能
AIDD入门 | 深度模型与几何学习:AI如何理解三维分子世界?

药物发现中的对象,不是平面的。分子有构象;蛋白有折叠;口袋有形状;界面有方向;氢键有角度;结合有姿势;活性来自空间中的相遇。所以,AIDD不能只停留在字符串、表格和指纹上。它必须走向三维空间,走向几何约束,走向结构生成。Transformer架构让模型学习远距离关系;图神经网络/消息传递网络让模型学习结构中的相互连接;E(3)等变性让模型尊重平移、旋转和反射;SE(3)等变性让模型尊重平移和旋转,

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#人工智能#深度学习#机器学习
AIDD入门 | 分子动力学与自由能验证:候选分子能否经得起时间的审判?

在AIDD中,AI可以快速提出候选分子;对接可以快速给出结合姿势;打分函数可以快速排出优先级。但真正的问题是:这个姿势能不能稳定?这个结合能不能持续?这个界面会不会散?这个氢键是不是偶然?这个分子是否真的让蛋白状态发生改变?这个自由能差异是否足以支持结构优化判断?分子动力学和自由能计算,就是把这些问题放到时间和能量中重新审问。拓扑生成和成键信息决定体系是否真实;力场决定模拟世界的物理规则;能量最小

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#人工智能#数据库
从 ODesign 到分子世界模型:AI 制药真正要学的,不是分子,而是相互作用

AI 制药这些年讲过许多故事。一开始讲虚拟筛选,后来讲分子生成,再后来讲 AlphaFold、扩散模型、蛋白设计、抗体设计、干湿闭环。每一代故事都有自己的热闹,也有自己的贫乏。热闹在于工具越来越多,贫乏在于许多工具仍然像一排分工明确的工人:有人只会做小分子,有人只会做蛋白,有人只会预测结构,有人只会打分,有人只会生成。它们各自忙碌,却未必真正理解同一个世界。ODesign 的野心,正在这里。它不是

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#人工智能
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