在2025世界人工智能大會(huì)(WAIC 2025)上,由AI蛋白質(zhì)折疊奠基人許錦波創(chuàng)立的AI蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)公司“分子之心”展示了一項(xiàng)卓越成果,為生物經(jīng)濟(jì)注入了引領(lǐng)變革的強(qiáng)大動(dòng)力。

業(yè)界首個(gè)功能齊全的AI蛋白質(zhì)優(yōu)化與設(shè)計(jì)平臺(tái)MoleculeOS全新升級(jí)亮相,帶來比AlphaFold 3更優(yōu)的復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測能力、超高精度的蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)能力,和數(shù)十項(xiàng)面向生物制藥、生物制造產(chǎn)業(yè)的解決方案。“借助全球領(lǐng)先的AI技術(shù),可以讓不具備AI背景知識(shí)的生物學(xué)家也能在電腦上精準(zhǔn)設(shè)計(jì)出具有特定功能的蛋白質(zhì)產(chǎn)品。”許錦波表示。

作為分子之心自主研發(fā)的產(chǎn)業(yè)級(jí)AI蛋白質(zhì)基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái),MoleculeOS集成了全球首個(gè)多模態(tài)AI蛋白質(zhì)基礎(chǔ)大模型NewOrigin(達(dá)爾文)等十余項(xiàng)性能全球領(lǐng)先的AI蛋白質(zhì)預(yù)測、優(yōu)化、設(shè)計(jì)技術(shù),并融合分子動(dòng)力學(xué)、量子化學(xué)等科學(xué)計(jì)算方法,從靜態(tài)觀察到動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)全面覆蓋。

MoleculeOS架構(gòu)

分子之心的算法不僅可以達(dá)到AlphFold 3的精度,預(yù)測出來的結(jié)構(gòu)也具有更好的物理性質(zhì),MoleculeOS可以更加精準(zhǔn)地完成抗原-抗體、酶-底物等復(fù)合物結(jié)構(gòu)預(yù)測和設(shè)計(jì)工作。在蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)上,分子之心融合AI和第一性原理,突破了超高精度的分子動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)預(yù)測和蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),分子模擬精度相比行業(yè)水平大幅度提升,效率提升百萬倍,達(dá)到工業(yè)級(jí)水平。零樣本AI酶設(shè)計(jì)、基于分子表面的肽設(shè)計(jì)等多項(xiàng)技術(shù)成果接連在ICML、KDD、MLHC等國際頂級(jí)會(huì)議發(fā)表。

僅依靠底層的通用AI蛋白質(zhì)技術(shù)不足以完全解決產(chǎn)業(yè)問題。長效藥物設(shè)計(jì)、藥物精準(zhǔn)遞送、酶催化率提升等產(chǎn)業(yè)中的真實(shí)需求,往往是異常復(fù)雜的系統(tǒng)性工程,需要綜合運(yùn)用多種AI算法針對多個(gè)目標(biāo)展開設(shè)計(jì)。MoleculeOS將多種AI算法封裝成自動(dòng)化流程,沉淀了一系列藥物設(shè)計(jì)、酶設(shè)計(jì)工作流和解決方案,如條件激活型抗體設(shè)計(jì)、scFV設(shè)計(jì)、mini-protein設(shè)計(jì)、多肽設(shè)計(jì)、抗體人源化、親和力成熟、蛋白可開發(fā)性等多個(gè)藥物研發(fā)技術(shù)平臺(tái),及酶活性設(shè)計(jì)、酶穩(wěn)定性設(shè)計(jì)、酶表達(dá)設(shè)計(jì)等工業(yè)酶優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)。目前已在多個(gè)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目上得到驗(yàn)證,可以瞄準(zhǔn)創(chuàng)新藥設(shè)計(jì)、合成生物學(xué)等真實(shí)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求,“一鍵即達(dá)”定制具備特定功能的蛋白質(zhì)。

MoleculeOS還擁有一個(gè)對話式的AIAgent,讓生物學(xué)家無需具備AI背景,也能通過與AI對話快速、精準(zhǔn)地設(shè)計(jì)出高價(jià)值分子。

MoleculeOS交互界面

作為生命的物質(zhì)基礎(chǔ),生物經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)Φ鞍踪|(zhì)的設(shè)計(jì)需求巨大。過往,科學(xué)家們在實(shí)驗(yàn)室通過實(shí)驗(yàn)篩選來進(jìn)行蛋白質(zhì)設(shè)計(jì),如大海撈針般耗時(shí)耗力且成功率極低,因此,在創(chuàng)新藥研發(fā)領(lǐng)域,十年十億美金的“雙十定律”如同魔咒般愈演愈烈。

如今,在AI的加持下,這些產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)正在被逐步解決?！癆I設(shè)計(jì)+少量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”的生成生物學(xué)新方法為整個(gè)生物領(lǐng)域帶來了巨大的變革。相較過去需要在實(shí)驗(yàn)室數(shù)月、數(shù)年才能完成且不一定成功的分子篩選方式,現(xiàn)在,生物學(xué)家只需專注輸入和結(jié)果,大幅減輕了上手操作的負(fù)擔(dān),提升研發(fā)效率,而基于AI設(shè)計(jì)的高價(jià)值分子也推動(dòng)研發(fā)成功率進(jìn)一步提升。在一個(gè)跨國藥企的長效抗體設(shè)計(jì)項(xiàng)目中,分子之心在更短的時(shí)間內(nèi)設(shè)計(jì)出遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)濕實(shí)驗(yàn)方法能夠產(chǎn)生的分子。

目前,分子之心已經(jīng)面向產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)界開放MoleculeOS。“希望MoleculeOS能成為生物學(xué)家能力的放大器,將他們從繁瑣的實(shí)驗(yàn)室操作中解放出來,專注于戰(zhàn)略性的方案設(shè)計(jì)及判斷,帶來更精準(zhǔn)、更安全、更長效的藥物和更高性能、更低成本的生物制品?！痹S錦波表示。

編輯：李麗