DeepMind團隊AI新突破!解決了長期困擾生物學界的「蛋白質折疊」問題

DeepMind團隊AI新突破!解決了長期困擾生物學界的「蛋白質折疊」問題

我們想讓你知道的是

蛋白質結構預測這問題,在生物學界已經困擾了科學家好幾十年,甚至認為幾乎不可能解決,如今卻被人工智慧解開了。

DeepMind團隊開發出AlphaGo

Google的DeepMind團隊開發的一種人工智慧演算法,似乎已經破解了一道難題,這問題在生物學界已經困擾了科學家好幾十年,甚至認為幾乎不可能解決,如今卻被人工智慧解開了。

DeepMind是一家英國的人工智慧公司,該公司建立於2010年,最初名稱是DeepMind科技(DeepMind Technologies Limited),它在2014年被Google公司收購。

有了Google這樣強大的「金主」做靠山,DeepMind取得許多不錯的成績,其中最受矚目的就是在2016年AlphaGo首次擊敗南韓圍棋冠軍李世乭,比分為1:4。之後DeepMind仍不斷開發出新AI系統,挑戰人類的極限。

長期困擾生物學界的「蛋白質折疊」問題

就在最近,DeepMind在其部落格文章中,宣佈該公司的科學家,開發了一種名為AlphaFold 2的人工智慧演算法,解決了生物學界所謂的蛋白質折疊問題。

大量DNA基因被定序完成後,等於人類取得了生命的分子密碼,如果曉得這些密碼的含義,就能了解其所對應的蛋白質的功能與作用。不過在我們知道DNA的三聯碼之後,只能確定胺基酸鏈的排列順序,若要進一步預測蛋白質的結構與功能,卻是相當困難的事情。

因為胺基酸鏈可以折疊扭曲成蓆狀、螺旋狀等各種單元,互相再轉折連接起來,多個立體結構還可能進一步結合在一起共同運作,表現出特定的活性與功能。這些就是一直以來困擾著生物學界的「蛋白質折疊」問題。

AlphaFold 2成功預測蛋白質結構

AlphaFold 2人工智慧演算法的目標,是只根據蛋白質的組成狀態,就預測出蛋白質的形狀。若可以成功預測出蛋白質結構,將會極大地改善生物醫學技術,並讓醫生更快地找出許多疾病更有效地治療方法。

蛋白質結構預測的關鍵評估(CASP),對於科學家們一直以來都是非常大的挑戰,而AlphaFold 2人工智慧演算法,已經解決了這個長久存留在生物學界的問題。根據該團隊的研究發表,在2020年的CASP當中,AlphaFold 2預測蛋白質結構的平均分為92.4分(滿分為100分)。雖然這結果還不夠完美,但它已經超越了過去幾十年來該領域各種技術方面的解決方法。

除此之外,研究小組希望AlphaFold 2人工智慧演算法,能大大加快醫生分析新疾病和開發潛在治療方法的速度。馬克斯.普朗克發育生物學研究所所長、以及CASP評估員安德烈.盧普斯,在DeepMind的文章中表示:「AlphaFold驚人的技術,使我們能夠解決生物學界近十年來的蛋白質結構問題。」

參考資料

本文經明日科學授權刊登,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航


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