كشف باحثون في المعهد الصيني للشيمياء العضوية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم في شنغهاي، عن إطلاق نموذج ذكاء اصطناعي توليدي مبتكر يحمل اسم Void-X، قادر على التنبؤ بدقة عالية على المستوى الذري بتفاعلات البروتينات. ونُشرت نتائج هذه الدراسة في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم يوم 9 يونيو، مما يمثل قفزة نوعية في هندسة الواجهات البروتينية وتسريع تطوير العلاجات الدوائية. يختلف نموذج Void-X جوهرياً عن الأطر التقليدية القائمة على الذكاء الاصطناعي التي تعتمد نهجاً تصاعدياً من الأعلى إلى الأسفل، حيث تبدأ بإنشاء هيكل بروتيني عام ثم تصمم تسلسلاته. في المقابل، يعمل Void-X وفق منهجية تنازلية من الأسفل إلى الأعلى، يعتمد فيها على نموذج ملء الفراغات الذرية. يتم تدريب النموذج على التقاط أنماط التفاعل على المستوى الذري وسد الفجوات داخل الواجهات البروتينية، استناداً إلى فرضية أن الاستقرار الأمثل للمركبات الجزيئية يعتمد على التفاعلات المحلية بين الذرات المجاورة والترابطات عالية الترتيب مع الذرات الأبعد. وبذلك يولد النموذج عناقيد ذرية مصغرة محسّنة للتعبئة المحكمة داخل مناطق هيكلية محددة، مما يؤسس لأساس فيزيائي متين لتصميم التفاعلات البروتينية. تم تدريب النموذج الذي يضم 172 مليون معلمة على مجموعة بيانات ضخمة تتألف من أكثر من ثمانية ملايين عنقود كروي ذري، مستمدة من الهياكل التجريبية المسجلة في بنك بيانات البروتين. أثناء التدريب، تم حجب نسبة ثلاثين في المئة من الذرات المحيطية والمتصلة مكانياً لكل عنقود، بينما استُخدمت الذرات المتبقية كسياق للتنبؤ بالمفقودة. حقق النموذج دقة تنبؤية بلغت 78.3 في المئة للعناقيد داخل السلسلة الواحدة، و68.2 في المئة للعناقيد عبر السلاسل المتعددة. ويؤكد الفريق البحثي بقيادة يانغ جينغ ويوان جونيينغ وجيمس ج. تشو، أن هذه الإمكانيات تفتح باباً لتوليد تفاعلات بروتينية بدقة ذرية من الصفر، مما يوفر مساراً تكميلياً بديهياً فيزيائياً لتصميم الجزيئات الحيوية. وبدمج التفاصيل على المستوى الذري مع النمذجة التوليدية، يوسع Void-X نطاق الأدوات المتاحة للتصميم العقلاني لواجهات الجزيئات البيولوجية، مما ينعكس إيجاباً على مجالات اكتشاف الأدوية والبيولوجيا التركيبية، ويساهم في معالجة الاحتياجات الطبية غير الملباة من خلال تسريع تطوير العلاجات الموجهة، بما في ذلك العلاجات المناعية للأورام والعلاجات التعويضية للبروتينات المعطلة.