谷歌“深度思維”（DeepMind）公司在著名的“阿法狗”后再出神作。據(jù)英國《衛(wèi)報(bào)》在線版4日報(bào)道，在近日舉辦的一場國際賽事中，“深度思維”的最新人工智能（AI）——名為“阿法折疊”（AlphaFold）的程序“碾壓”所有其他參賽者，成功根據(jù)基因序列預(yù)測出蛋白質(zhì)的3D結(jié)構(gòu)。該人工智能程序?qū)Φ鞍踪|(zhì)的理解或迎來醫(yī)學(xué)進(jìn)步的新時(shí)代。

蛋白質(zhì)是一切生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，但其生物功能的發(fā)揮，需要蛋白質(zhì)正確折疊為特定的3D結(jié)構(gòu)。如折疊錯誤就會導(dǎo)致帕金森癥、阿爾茨海默病等多種疾病。而蛋白質(zhì)折疊非常神秘，真正理解它可以幫助人類揭開蛋白質(zhì)本身的功能奧秘、有效抗擊各種頑疾，并影響21世紀(jì)生態(tài)、環(huán)境等所有與生命系統(tǒng)相關(guān)的問題。

鑒于此，谷歌“深度思維”將人工智能“阿法狗”轉(zhuǎn)型，以解決科學(xué)上最棘手的醫(yī)療問題，開發(fā)了可預(yù)測蛋白質(zhì)折疊的程序“阿法折疊”，并以該項(xiàng)目參加了在墨西哥坎昆舉辦的全球蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測競賽。該競賽一年舉辦兩次，被稱為“蛋白質(zhì)折疊奧運(yùn)會”，來自世界各地的研究小組參與其中。競賽規(guī)則是根據(jù)氨基酸列表來預(yù)測蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，氨基酸列表會提前發(fā)送給參賽團(tuán)隊(duì)，答案已由復(fù)雜而昂貴的傳統(tǒng)方法先行解開，但并未公布。

此次人工智能“阿法折疊”首次參加比賽，就在98個(gè)參賽團(tuán)隊(duì)中名列榜首，準(zhǔn)確地從43種蛋白質(zhì)中預(yù)測出了25種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，且與其他參賽者拉開很大差距——第二名獲獎團(tuán)隊(duì)僅準(zhǔn)確預(yù)測出了3種。

而且，人工智能“阿法折疊”關(guān)注的是從零開始建模的目標(biāo)結(jié)構(gòu)，并不使用先前已經(jīng)解析的蛋白質(zhì)作為模板，其在預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)上達(dá)到了高度準(zhǔn)確性。

總編輯圈點(diǎn)

模擬化學(xué)反應(yīng)、預(yù)測生化形態(tài)，都很耗費(fèi)處理器的算力。大自然輕易搭建的結(jié)構(gòu)，人類卻要用最強(qiáng)的計(jì)算機(jī)，長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)分析。中國在超級計(jì)算機(jī)硬件上領(lǐng)先世界，但應(yīng)用軟件上還落后美國不少。人工智能讓計(jì)算機(jī)在生化領(lǐng)域表現(xiàn)更出色，我們應(yīng)該在這方面加大研發(fā)力度。（記者 張夢然）

原標(biāo)題：人工智能成功預(yù)測蛋白質(zhì)3D結(jié)構(gòu)