近日，韩国浦项工科大学李相旼教授与美国华盛顿大学戴维·贝克教授领衔的国际团队在《自然》期刊发表突破性研究。该团队借助人工智能蛋白生成工具RFdiffusion，成功开发出完全人工设计的新型蛋白，精准复刻了自然界病毒利用单一构件构建大规模外壳的准对称自组装原理。传统设计多依赖完美对称结构，严重限制单组分蛋白的尺寸上限。研究团队通过精确调控蛋白连接角度与局部曲率，使单一蛋白单元在组装中同步适配五边形与六边形拓扑环境，实现结构从平面向穹顶的自发卷曲。经大肠杆菌表达与冷冻电镜验证，该人工蛋白成功自组装成直径70至220纳米的球形纳米笼，体积调控范围达三倍以上。该成果彻底摆脱对天然病毒蛋白的依赖，实现了人工纳米结构的尺寸与形貌自由定制。未来将在靶向药物递送、基因治疗载体及新型疫苗研发等领域发挥关键作用。团队正进一步引入核酸模板以优化结构均一性。此次双篇论文同期发表于《自然》，标志着人工智能在蛋白质从头设计领域取得实质性跨越。