AlphaFold的未来之路:诺奖得主John Jumper揭秘下一代AI蛋白质预测
在AlphaFold2横空出世五年后,诺奖得主、DeepMind科学家John Jumper回顾了这一突破带来的深远影响。2017年,他加入DeepMind,三年后与Demis Hassabis共同开发出AlphaFold2,首次以接近原子精度预测蛋白质三维结构,彻底改变了生命科学领域。2024年,他与Hassabis因这一成就共同获得诺贝尔化学奖。 如今,AlphaFold已进化为AlphaFold3,不仅能预测蛋白质结构,还能预测蛋白质与DNA、RNA、配体等分子的相互作用。DeepMind已将该系统应用于UniProt数据库,预测了约2亿种蛋白质结构,覆盖科学界已知的绝大多数蛋白。 Jumper强调,尽管成果巨大,AlphaFold仍是一个预测工具,其结果需谨慎解读。“它不是真相,而是基于数据的推断。”他指出,科研人员正以高度负责任的方式使用它——既不盲目信任,也不低估其价值。 令人惊喜的是,AlphaFold被广泛用于“超出设计初衷”的场景。例如,华盛顿大学的David Baker团队利用其加速合成蛋白设计;有研究者用它在2000种精子表面蛋白中快速锁定与卵子结合的关键蛋白,实验验证成功,效率远超传统方法。 然而,局限依然存在。当涉及多蛋白复合体或蛋白与小分子的动态相互作用时,预测准确度下降。加州大学旧金山分校的Kliment Verba表示,AlphaFold像“高级版ChatGPT”——表达自信,但真假难辨。因此,它更多用于“虚拟筛选”,指导真实实验,极大提升研发效率。 当前,许多团队正基于AlphaFold开发更聚焦药物发现的模型。MIT与Recursion合作推出的Boltz-2可预测药物-靶点结合效果;初创公司Genesis Molecular AI的Pearl模型则支持交互式输入,提升预测针对性。 Jumper对新药研发持理性态度:“结构预测只是第一步。我们不是只差一个结构就能治愈疾病。”但他相信,这把“强力锤子”应被用于敲更多“钉子”。 未来,他计划将AlphaFold的精准结构预测能力与大语言模型的推理与理解能力结合。他暗示,类似AlphaEvolve的系统——LLM生成假设,AI模型验证——可能成为科学发现的新范式。他坦言:“我不愿追求下一个诺奖。真正的科学,是从小想法开始,沿着线索慢慢推进。”
