蛋白质界的”变形金刚”:2024年诺贝尔化学奖玩转AI+生命科学
2024年,诺贝尔化学奖终于向蛋白质结构预测与设计领域抛出了爱的橄榄枝。这不仅仅是对科学家们熬夜掉头发的肯定,更像是一剂”催化剂”,彻底点燃了AI+蛋白质这个赛道的疯狂。
从预测单个蛋白质的”长相”(结构预测),到研究它们如何”组CP”(复合物预测),再到用AI”捏造”出全新功能的蛋白质(功能创造),科学家们简直在玩一场超高端的”乐高游戏”。
疯狂的融资大战:诺奖得主带头”搞钱”
今年,蛋白质领域的创业公司仿佛中了彩票:
AI蛋白质的全球玩家:谁在领跑,谁在追赶?
这场AI+蛋白质的竞赛,已经不再是简单的”谁能预测更准”,而是变成了”谁能让蛋白质跳舞、唱歌、甚至打工赚钱”(比如生产新材料、设计新药)。
海外战队:科技巨头”花式炫富”
国内战队:闷声发大财
中国公司虽然没有诺奖得主站台,但搞钱的速度一点不慢,国内AI+蛋白质领域玩家包括:
这场蛋白质革命到底能翻出什么新花样?AI会变成”生命科学家2.0″吗?或许,未来的蛋白质不仅能治病,还能做衣服、造房子、甚至帮你写代码……脑洞有多大,市场就有多大!
01
整体概览
AI蛋白质领域的”中美争霸赛”
眼下全球AI蛋白质企业形成了一幅有趣的”对局图”:
简直像是科技界的”蛋白质世界杯”,而中美两国就是这场比赛的主赛场!看来在AI蛋白质这个赛道上,中国选手们不仅要跟海外的竞争对手PK,还得防止自家兄弟们”内卷”。
最神奇的是,这场科技竞赛既不是纯粹的”人多力量大”,也不是简单的”精英主义”。说不定哪天中国的第31家企业或是海外的第26家公司就会突然扔出个”王炸”,让整个局面重新洗牌。
AI蛋白质:从实验室怪咖到科研界超级英雄的进化史
2020年——AI蛋白质的科学”出道日”
2020年,Alphafold成功”破圈”,不再是实验室里的无名小卒,而是摇身一变成为蛋白质预测界的顶流明星!它不仅在技术上奠定了霸主地位,还顺带”带节奏”,市场教育做得风生水起,直接引发了一场持续三年的创业狂潮。
直到2024年,AI蛋白质技术终于拿下诺贝尔奖,正式宣告:“AI不再是工具,而是科研界的新晋掌门人!”结构生物学、化学和计算机科学的边界被一脚踢开,”AI for Science”这一潮流标签突然变成了学术圈的标配。
AI蛋白质的两大派系
AI蛋白质界的江湖上,主要分为两大门派:
蛋白质组学:AI现在的主流”打工仔”
AI在蛋白质组学里已经混得相当熟,就像办公室里最会做表的那位同事,各大分析软件都抢着把它内嵌进去当模块。但说到底,最大瓶颈还是 检测技术不够炸裂。所以AI只能算是个”数据翻译官”,真正的C位大佬还是实验室里的物理硬件——毕竟,再聪明的AI也变不出它没见过的数据啊!
蛋白质设计与预测:AI的独角戏
在这里,AI是绝对的王牌选手!AlphaFold2的成功不是靠算力堆砌,而是算法天才们的开脑洞时刻。而现在更狠的玩法来了:扩散模型、蛋白质语言模型,像咒语一样,让AI能 “捏”出自然界根本不存在、但却比自然界更懂稳定折叠的蛋白质设计图。
什么?自然界的蛋白质不够玩?没问题,AI直接突破自然法则,当一回生物学界的”上帝”!
AI蛋白质的下游应用:科幻正变现实
AI既然能改蛋白质,那方向简直不要太广——医药、工业、食品……统统都可以”开挂”!
生物医药:AI把”死靶点”变成了”活商机”
2024年全球畅销药TOP 10里,7款是大分子抗体或肽类药,而AI蛋白质技术正在成为下一波药物研发的作弊器!靠精准预测蛋白质结构和药物靶点,科学家不用再靠运气试错,而是直接 “AI定制” 更高效的特异药物。
工业酶:AI让催化剂赛博进化
酶是维持生命和产业运作的终极“工具人”,但天然酶往往又娇贵又挑环境。现在好了,AI蛋白质设计直接突破自然限制,打造超高性能工业用酶,让生物制造坐上了特斯拉Model X。
海外玩家:Arzeda(酶界创新局高玩)
他们能把酶的特征、蛋白质能量和代谢途径统统预测得明明白白,合作伙伴名单仿佛“财富500强俱乐部”——联合利华、武田、英国石油全在列。
国内选手:酶赛生物、馨海生物、分子之心等
国内AI酶公司同样不怂,不仅深度布局优化与设计技术,还和国际大佬们组CP,誓要在医药和生物制造领域搞大事!
总结:AI蛋白质到底有多狂?
02
中美之间,有何不同?
高校与大厂:蛋白质世界的超级英雄们
在AI蛋白质研究的宇宙里,高校实验室像是那些藏身深山老林的世外高人,而大厂则像财大气粗的江湖门派。两者联手,蛋白质江湖风云变幻!
海外战队:学霸与大厂的梦幻联动
美国的David Baker教授,这位蛋白质研究的“老江湖”,从上世纪90年代就开始鼓捣计算蛋白质,一不小心就带出了十几家AI蛋白质公司,堪称“创业孵化器”。而英国的DeepMind呢?直接孵化了一只独角兽——Isomorphic Labs,Meta也不甘示弱,蛋白质团队摇身一变,孵化了EvolutionaryScale和Chai Discovery。
果然,西方的科研大牛和大厂不仅会写论文,还特别擅长“生孩子”——孵公司!
国内队伍:学霸回国创业VS本土成果转化
在国内,AI蛋白质公司大多是高校的科研成果转化,比如来自中科大、复旦、上海交大的团队。不过相比海外,“大厂牌创新公司”还不多,但好消息是——华人科学家正在纷纷回国创业!
比如许锦波教授,“AI蛋白质折叠界的爱因斯坦”,回国创办了分子之心;还有加拿大的唐建教授,跑回国搞了百奥几何,给国内的AI蛋白质赛道直接注入了一针强心剂!
技术路线:美国的科幻VS中国的实用
未来展望:谁会是下一个蛋白质霸主?
海外在基础研究上领先,就像是科幻电影的导演;而中国更像是应用型工程师,直接把AI技术塞进产业链,让蛋白质设计真正变现!
这场“蛋白质世界大战”,谁能笑到最后?让我们拭目以待!
03
蛋白质工程:从石器时代到铁器时代
蛋白质:从石器时代到”AI铁器时代”的奇幻冒险
生命的大明星
蛋白质简直就是细胞界的”全能偶像”:
难怪诺贝尔奖得主David Baker将蛋白质设计比作从石器时代到铁器时代的飞跃,而AlphaFold2就是这个划时代的打铁匠。
后AlphaFold2时代的”蛋白江湖”
自从AlphaFold2横空出世,AI蛋白设计师们简直像打了鸡血:
大模型的出现彻底改变了游戏规则,把原先靠玄学摸索的蛋白设计变成了类似玩《我的世界》的创造性设计。
为什么AI给蛋白质”看病”比小分子慢?
想象一下:
不远的未来:AI蛋白商业化曙光初现
尽管前路曲折,但行业大佬们已经看到了黎明前的吐司面包(划掉)曙光:
当AI设计的蛋白药剂开始:
就是我们欢呼”AI蛋白质元年”到来的时刻!
本文改编自智药局王苏的原创文章