作为生物体的基本组成部分，蛋白质广泛存在于人们生产生活中。3月22日，上海交通大学特聘教授洪亮团队发布了蛋白质设计大模型Venus，其核心能力是让蛋白质实现功能的“定向进化”。该模型设计的多款产品已进入产业应用。
洪亮表示，自然界中参与构成蛋白质的氨基酸有20种，一个蛋白质分子一般由几十个乃至数百个氨基酸组成，而蛋白质的功能则包含热稳定性、活性、亲和力等。
洪亮团队发布蛋白质设计大模型Venus（受访者供图）
据介绍，与以往靠经验和高通量实验的传统方法相比，大模型Venus能完成蛋白质从序列到功能的预测，实现了从“大海捞针”到精准设计。如果想要强化目标蛋白质的某个功能，只需要提供该蛋白质的序列信息，Venus就可以快速给出一批蛋白质序列改造方案，随后结合实验验证得到最优改造方案。
“数据是大模型的基础，我们建立了包含数十亿条蛋白质序列的数据集，覆盖从常规地表生物到极端环境微生物的蛋白质序列信息，其中数亿条蛋白质序列具有功能标签。”洪亮说。
洪亮表示，基于海量功能未知的蛋白质数据集，精准发掘满足苛刻应用需求的、具备超常规功能的蛋白质，是Venus的另一核心功能，有望开发这些蛋白质在生物技术、医药研发和工业生产中的应用潜力。
“蛋白质设计大模型的突破，不仅开辟了蛋白质从序列到功能的科学研究新方向，还打通了人工智能与生物交叉的工程化应用之路。”上海交通大学自然科学研究院院长金石说。
据介绍，Venus设计的多款蛋白质已进入产业化阶段，例如活性高、稳定性强、产物纯的PET降解酶，用于超敏检测诊断的高活性碱性磷酸酶等。（记者董雪）
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