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利用人工智慧演算解決了蛋白質折疊問題
Google的DeepMind團隊開發了一種人工智慧演算法似乎已經破解了一道難題﹐這問題在生物學界已經困擾了好幾十年﹐甚至幾乎不可能解決﹐不過如今卻被人工智慧解開了。DeepMind是一家英國的人工智慧公司﹐該公司建立於2010年﹐最初名稱是DeepMind科技(DeepMind Technologies Limited)﹐它在2014年被Google公司所收購。有了Google這樣強大的「金主」做靠山之後﹐DeepMind取得許多不錯的成績﹐其中最受矚目的就是在2016年AlphaGo首次擊敗韓國圍棋冠軍李世乭﹐比分為1﹕4﹐之後DeepMind還不斷開發出新AI系統﹐挑戰人類的極限。
不過就在最近DeepMind在一篇文章中宣佈該公司的科學家開發了一種名為AlphaFold 2的人工智慧演算法﹐解決了生物學界所謂的蛋白質折疊問題﹕大量DNA基因被定序完成後﹐等於人類取得了生命的分子密碼﹐如果曉得這些密碼的含義﹐就能了解其所對應的蛋白質的功能與作用﹐不過在我們知道DNA的三聯碼之後﹐只能確定氨基酸鏈的排列順序﹐若要進一步預測蛋白質的結構與功能﹐卻是相當困難的事情﹐因為氨基酸鏈可以折疊扭曲成蓆狀﹑螺旋狀等各種單元﹐互相再轉折連接起來﹐多個立體結構還可能進一步結合在一起共同運作﹐表現出特定的活性與功能﹐這些就是一直以來困擾著生物學界的蛋白質折疊問題。
AlphaFold 2人工智慧演算法的目標是只根據蛋白質的組成狀態就預測出蛋白質的形狀﹐若可以成功預測出蛋白質結構﹐將會極大地改善生物醫學技術﹐並讓醫生更快地找出許多疾病更有效地治療方法。
「蛋白質結構預測的關鍵評估」(CASP)對於科學家們是非常大的挑戰﹐而AlphaFold 2人工智慧演算法已經解決了這個長久存留在生物學界的問題。根據該團隊的研究發表﹐在2020年的CASP當中﹐AlphaFold 2預測蛋白質結構的平均分為92.4分(滿分為100分)﹐雖然這結果還不夠完美﹐但它已經超越了過去幾十年來該領域各種技術方面的解決方法。
除此之外﹐研究小組希望AlphaFold 2人工智慧演算法能大大加快醫生分析新疾病和開發潛在治療方法的速度。馬克斯·普朗克發育生物學研究所所長以及CASP評估員安德烈·盧普斯在DeepMind的文章中表示﹐AlphaFold驚人的技術使我們能夠解決生物學界近十年來的蛋白質結構問題。
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