据报道,Alphabet旗下人工智能公司DeepMind开发了一款软件,可以准确预测蛋白质在几天时间里会折叠成什么样的结构,从而解决了过去50年的一项重大挑战。这可能为更好地了解疾病和药物研发铺平道路。
每个活细胞体内都有成千上万种不同的蛋白质,这些蛋白质也是细胞生存的基础。预测蛋白质如何折叠非常重要,因为这决定了蛋白质的性质。几乎所有疾病,包括癌症和老年痴呆症,都与蛋白质的功能有关。
欧洲生物信息学研究所的珍妮特桑顿教授表示:蛋白质是最美丽的结构。准确预测蛋白质的折叠非常具有挑战性,多年来一直困扰着很多人。
DeepMind的AlphaFold人工智能系统参加了一项由结构预测关键评估组织(CASP)举办的比赛。该组织的目标是,围绕如何计算蛋白质分子三维结构的问题,更快地寻找解决方案。
CASP在过去25年中一直在关注这个领域的进展,该组织的评价方式是将参赛者提供的解决方案与黄金试验标准进行对比。本周一,该组织表示,DeepMind的AlphaFold系统在蛋白质结构预测方面表现出了无与伦比的准确性。
CASP主席约翰墨尔特教授表示:DeepMind已经取得领先。计算机科学领域长达50年的重大挑战在很大程度上已得到解决。对于药物设计,以及蛋白质设计等新兴领域,这都将产生重大影响。
DeepMind大约有1000名员工,但几乎没有任何收入。谷歌母公司Alphabet为支持该公司投入了巨额成本。不过,DeepMind已经与FACEbook人工智能实验室、微软和OpenAI等实体一起,成为了全球人工智能竞赛的领先者之一。
谷歌CEO桑达尔皮查伊在TwITteR上为此次突破点赞。DeepMind联合创始人及CEO德米斯哈萨比斯则表示:DeepMind背后的终极愿景一直是构建通用人工智能,利用通用人工智能来极大地加速科学发现的步伐,帮助我们更好地了解周围世界。
谷歌2014年以6亿美元的价格收购了DeepMind。该公司以围棋人工智能AlphaGo而闻名。不过该公司一直表示,希望能在科学领域发挥更大的影响力。
哈萨比斯说:游戏是很好的试验平台,有助于高效地开发和测试通用算法。但我们希望,未来某天这些算法能应用到现实世界,例如去解决科学问题。我们认为,AlphaFold是证明这个逻辑的第一步。这些算法现在正变得足够成熟和强大,能够应用于真正具有挑战性的科学问题。
DeepMind早在2018年就参加了CASP蛋白质折叠比赛,取得的结果相当不错。但AlphaFold负责人约翰姜普当时认为,要想产出真正具有生物学相关性,或在实验上有竞争力的成果,还有一段路要走。
今年的比赛对DeepMind来说也并非一帆风顺。姜普表示,DeepMind在3个月时间里毫无进展。我们坐在那里,担心是否已经耗尽了数据。即使比赛结束日期临近,姜普及其团队也还在担心,他们可能出了错。他说:机器学习系统总是会出各种错误。
不过,他们的努力已经获得了回报。姜普表示:我们真的认为,我们开发了一个系统,为实验生物学家提供正确、可操作的信息。你想要寻找这样的结构是因为,你想要去理解大自然,随后去提出更多的问题。我们认为,我们开发的系统已经可以真正帮助人们去做到这一点。