在2025世界人工智能大會(WAIC 2025)上,由AI蛋白質折疊奠基人許錦波創(chuàng)立的AI蛋白質設計公司“分子之心”展示了一項卓越成果,為生物經(jīng)濟注入了引領變革的強大動力。

業(yè)界首個功能齊全的AI蛋白質優(yōu)化與設計平臺MoleculeOS全新升級亮相,帶來比AlphaFold 3更優(yōu)的復合物結構預測能力、超高精度的蛋白質動態(tài)設計能力,和數(shù)十項面向生物制藥、生物制造產(chǎn)業(yè)的解決方案?！敖柚蝾I先的AI技術,可以讓不具備AI背景知識的生物學家也能在電腦上精準設計出具有特定功能的蛋白質產(chǎn)品?！痹S錦波表示。

作為分子之心自主研發(fā)的產(chǎn)業(yè)級AI蛋白質基礎設施平臺,MoleculeOS集成了全球首個多模態(tài)AI蛋白質基礎大模型NewOrigin(達爾文)等十余項性能全球領先的AI蛋白質預測、優(yōu)化、設計技術,并融合分子動力學、量子化學等科學計算方法,從靜態(tài)觀察到動態(tài)設計全面覆蓋。

MoleculeOS架構

分子之心的算法不僅可以達到AlphFold 3的精度,預測出來的結構也具有更好的物理性質,MoleculeOS可以更加精準地完成抗原-抗體、酶-底物等復合物結構預測和設計工作。在蛋白質設計上,分子之心融合AI和第一性原理,突破了超高精度的分子動態(tài)結構預測和蛋白質動態(tài)設計,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,達到工業(yè)級水平。零樣本AI酶設計、基于分子表面的肽設計等多項技術成果接連在ICML、KDD、MLHC等國際頂級會議發(fā)表。

僅依靠底層的通用AI蛋白質技術不足以完全解決產(chǎn)業(yè)問題。長效藥物設計、藥物精準遞送、酶催化率提升等產(chǎn)業(yè)中的真實需求,往往是異常復雜的系統(tǒng)性工程,需要綜合運用多種AI算法針對多個目標展開設計。MoleculeOS將多種AI算法封裝成自動化流程,沉淀了一系列藥物設計、酶設計工作流和解決方案,如條件激活型抗體設計、scFV設計、mini-protein設計、多肽設計、抗體人源化、親和力成熟、蛋白可開發(fā)性等多個藥物研發(fā)技術平臺,及酶活性設計、酶穩(wěn)定性設計、酶表達設計等工業(yè)酶優(yōu)化設計平臺。目前已在多個產(chǎn)業(yè)項目上得到驗證,可以瞄準創(chuàng)新藥設計、合成生物學等真實產(chǎn)業(yè)應用需求,“一鍵即達”定制具備特定功能的蛋白質。

MoleculeOS還擁有一個對話式的AIAgent,讓生物學家無需具備AI背景,也能通過與AI對話快速、精準地設計出高價值分子。

MoleculeOS交互界面

作為生命的物質基礎,生物經(jīng)濟領域對蛋白質的設計需求巨大。過往,科學家們在實驗室通過實驗篩選來進行蛋白質設計,如大海撈針般耗時耗力且成功率極低,因此,在創(chuàng)新藥研發(fā)領域,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)痛點正在被逐步解決?！癆I設計+少量實驗驗證”的生成生物學新方法為整個生物領域帶來了巨大的變革。相較過去需要在實驗室數(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,生物學家只需專注輸入和結果,大幅減輕了上手操作的負擔,提升研發(fā)效率,而基于AI設計的高價值分子也推動研發(fā)成功率進一步提升。在一個跨國藥企的長效抗體設計項目中,分子之心在更短的時間內(nèi)設計出遠好于傳統(tǒng)濕實驗方法能夠產(chǎn)生的分子。

目前,分子之心已經(jīng)面向產(chǎn)業(yè)和學術界開放MoleculeOS。“希望MoleculeOS能成為生物學家能力的放大器,將他們從繁瑣的實驗室操作中解放出來,專注于戰(zhàn)略性的方案設計及判斷,帶來更精準、更安全、更長效的藥物和更高性能、更低成本的生物制品。”許錦波表示。

編輯：李麗