Google Deppmind宣布推出全新蛋白質結構預測模型AlphaFold 3,在生物學跨出重要一步
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Google DeepMind與同為Alphabet旗下公司Isomorphic Labs共同宣布推出全新蛋白質結構預測模型AlphaFold 3,標榜能以人工智慧方式準確預測生物分子相互作用的結構變化,而相關論文內容則以46頁篇幅刊載於《自然》雜誌。
過去Google就已經持續透過AlphaFold預測蛋白質結構變化,藉此協助醫學研究機構開發治療癌症、免疫系統相關疾病方法。
透過自動生成式人工智慧技術,Google Deepmind預期能藉此更準確育色蛋白質與其他分子相互作用時,在結構上所產生變化、互動。而Google Deepmind執行長Demis Hassabis表示,AlphaFold 3將是其技術發展全新里程碑,同時也象徵藉由人工智慧在生物學理解及建模跨出重要一步。
相比先前提出模型,AlphaFold 3將能在預測精度提高1倍以上,並且能準確預測蛋白質、DNA、RNA等結構變化,進而改變傳統對於生物結構理解方式,同時也能加速相應藥物研發速度。
此次推出AlphaFold 3,Google Deepmind也同步推出可透過Google帳號登入免費使用的AlphaFold Server服務,單日最多可執行10次運算工作,而單次運算工作最多可對應5000個token運作。
過去研究藥物需要花費大量時間、成本,透過諸多數據分析研究與後續測試才能順利完成,同時因為蛋白質結構充滿各種不確定性,使得其結構互動表現會有大量可能性,進而難以預測。
因此,DeepMind過去便以人工智慧方式打造AlphaFold,透過模擬預測方式分析蛋白質立體折合結構,讓電腦系統能進一步掌握蛋白質結構變化,進而可透過設置藥物靶點,讓治療藥物分子能與蛋白質結構契合,進而達成投藥療效。
從2012年推出第一款AlphaFold之後,並且從2018年大量投入蛋白質結構研究後,Deepmind便成功預測43種蛋白質中的25種結構組成方式,而在2020年推出的AlphaFold 2則對應人類及20種常見生物的35萬種蛋白質結構數據,同時也針對98.5%的人類含有蛋白質進行準確預測,其中更有35%比例完成高精度預測,45%比例則介於足夠準確預測情況。
截至為止,使用AlphaFold數據庫的人數已經超過180萬,其中涵蓋超過190個國家地區、累積查看蛋白質結構數量更已經超過600萬次,相關論文與數據引用次數則超過2萬次。
藉由AlphaFold模型預測,Google Deep Mind預期讓研究機構免除原本需要花費數億年的研究時間,同時節省經費估計也超過數兆美元,目前更有數百萬名全球地區的研究人員利用AlphaFold 2,分別在瘧疾疫苗、癌症治療與酶相關藥物設計取得顯著成果。
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