人工智能正在改变我们创造蛋白质的方式，使澳大利亚研究人员能够在几秒内设计出实验室制造的分子来消灭“超级细菌”。在过去一年中，由人工智能开发的蛋白质数量激增，这些蛋白质最终将用于从毒蛇咬伤到癌症等各类疾病的治疗。过去需要科学家花费数十年才能创造出的特定疾病定制蛋白质，如今只需几秒钟即可完成。
这项发表于《自然通讯》的研究提供了一种应对抗生素耐药“超级细菌”引发的日益严重危机的新方法。通过这种人工智能方式，澳大利亚科学界现已加入美国和中国等国行列，开发出可在短时间内迅速生成数千种现成可用蛋白质的人工智能平台，这为更快、更具成本效益的药物开发和诊断开辟了道路，或将彻底改变生物医学研究和患者护理。
该论文由Rhys Grinter博士和Gavin Knott副教授共同领导，后者是Snow医学研究员，他们带领的新AI蛋白质设计项目在墨尔本大学Bio21研究所和莫纳什大学生物医学发现研究所设有节点。
据Grinter博士和Knott副教授介绍，此次使用的人工智能蛋白质设计平台是澳大利亚首个模仿David Baker工作成果的平台，David Baker去年获得了诺贝尔化学奖，他开发了一种端到端的方法，可以创建多种类型的蛋白质。“这些蛋白质目前正被开发为药品、疫苗、纳米材料和微型传感器，还有许多其他应用尚待测试，”Knott副教授表示。
在这项研究中，人工智能蛋白质设计平台使用了全球科学家均可免费获取的人工智能驱动蛋白质设计工具。“让全世界都能平等地使用蛋白质设计工具非常重要，”负责该研究大部分实验工作的博士生Daniel Fox说道。“利用这些开源工具以及我们自主研发的工具，我们可以设计出能结合特定靶点或配体的蛋白质，作为抑制剂、激动剂或拮抗剂，或者开发出具有更高活性和稳定性的工程酶。”
Grinter博士指出，目前用于治疗癌症或感染等疾病的蛋白质主要来自自然界，并通过理性设计或体外进化与筛选进行再利用。“深度学习的新方法使我们能够高效地从头设计具有特定特性和功能的蛋白质，从而降低成本并加快新型蛋白质结合物和工程酶的开发进程。”他说。
自David Baker的工作以来，越来越多的新工具和软件不断涌现，例如Bindcraft和Chai，它们已被纳入由Grinter博士和Knott副教授共同领导的人工智能蛋白质设计平台。
莫纳什大学生物医学发现研究所所长John Carroll教授表示，这一新的人工智能蛋白质设计项目“使澳大利亚紧跟这一令人兴奋的新型治疗和研究工具开发模式的步伐。这是两位才华横溢的年轻科学家日夜努力从零开始打造这一能力的明证。”
“该项目由位于莫纳什大学和墨尔本大学的团队运营，成员包括一批精通从头至尾整个设计流程的结构生物学家和计算机科学家。对蛋白质结构和机器学习的深入了解，使我们能够快速引入人工智能-蛋白质设计领域的前沿工具。”Knott副教授补充道。
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