<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1680240764914/1680240764914.jpg" width="808" height="539" />伊利諾伊州香檳市&mdash;&mdash;一種新的人工智能工具可以根據(jù)酶的氨基酸序列預(yù)測(cè)酶的功能，即使酶未經(jīng)研究或知之甚少。 研究人員表示，這款名為 CLEAN 的人工智能工具在準(zhǔn)確性、可靠性和靈敏度方面優(yōu)于領(lǐng)先的最先進(jìn)工具。 更好地了解酶及其功能將有利于基因組學(xué)、化學(xué)、工業(yè)材料、醫(yī)學(xué)、制藥等領(lǐng)域的研究。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;就像 ChatGPT 使用書(shū)面語(yǔ)言的數(shù)據(jù)來(lái)創(chuàng)建預(yù)測(cè)文本一樣，我們正在利用蛋白質(zhì)的語(yǔ)言來(lái)預(yù)測(cè)它們的活動(dòng)，&rdquo;研究負(fù)責(zé)人、伊利諾伊大學(xué)香檳分?；瘜W(xué)和生物分子工程教授趙慧敏說(shuō)。 &ldquo;幾乎每個(gè)研究人員在研究新的蛋白質(zhì)序列時(shí)，都想立即知道蛋白質(zhì)的作用。 此外，在為任何應(yīng)用（生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)）制造化學(xué)品時(shí)，該工具將幫助研究人員快速確定合成化學(xué)品和材料所需的適當(dāng)酶。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)，并使 CLEAN 可以在線訪問(wèn)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>伊利諾伊州 Carl R. Woese 基因組生物學(xué)研究所的成員 Zhao 說(shuō)，隨著基因組學(xué)的進(jìn)步，許多酶已被鑒定和測(cè)序，但科學(xué)家們對(duì)這些酶的作用知之甚少或一無(wú)所知。</p> <p>&nbsp;</p> <p>其他計(jì)算工具試圖預(yù)測(cè)酶的功能。 通常，他們?cè)噲D通過(guò)將查詢(xún)的序列與已知酶的目錄進(jìn)行比較并找到相似的序列來(lái)分配一個(gè)酶委托編號(hào)&mdash;&mdash;一個(gè) ID 代碼，指示酶催化的反應(yīng)類(lèi)型。 然而，這些工具不適用于研究較少或未表征的酶，或執(zhí)行多項(xiàng)工作的酶，Zhao 說(shuō)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們不是第一個(gè)使用人工智能工具來(lái)預(yù)測(cè)酶?jìng)蚪饠?shù)量的人，但我們是第一個(gè)使用這種稱(chēng)為對(duì)比學(xué)習(xí)的新深度學(xué)習(xí)算法來(lái)預(yù)測(cè)酶功能的人。 我們發(fā)現(xiàn)這種算法比其他人使用的人工智能工具效果更好，&rdquo;趙說(shuō)。 &ldquo;我們不能保證每個(gè)人的產(chǎn)品都會(huì)被正確預(yù)測(cè)，但我們可以獲得比其他兩種或其他三種方法更高的準(zhǔn)確率。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員通過(guò)計(jì)算和體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了他們的工具。 他們發(fā)現(xiàn)，該工具不僅可以預(yù)測(cè)以前未表征的酶的功能，還可以糾正被領(lǐng)先軟件錯(cuò)誤標(biāo)記的酶，并正確識(shí)別具有兩種或多種功能的酶。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Zhao 的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)讓其他研究人員可以在線訪問(wèn) CLEAN，以供其他尋求表征酶或確定酶是否可以催化所需反應(yīng)的研究人員使用。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們希望這個(gè)工具能被廣大研究界廣泛使用，&rdquo;趙說(shuō)。 &ldquo;通過(guò)網(wǎng)絡(luò)界面，研究人員只需在搜索框中輸入序列，就像搜索引擎一樣，就可以看到結(jié)果。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>趙說(shuō)，該小組計(jì)劃擴(kuò)展 CLEAN 背后的 AI，以表征其他蛋白質(zhì)，例如結(jié)合蛋白。 該團(tuán)隊(duì)還希望進(jìn)一步開(kāi)發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，以便用戶(hù)可以搜索所需的反應(yīng)，而 AI 會(huì)指出適合該工作的酶。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;有很多未表征的結(jié)合蛋白，例如受體和轉(zhuǎn)錄因子。 我們也想預(yù)測(cè)它們的功能，&rdquo;趙說(shuō)。 &ldquo;我們想要預(yù)測(cè)所有蛋白質(zhì)的功能，以便我們能夠了解細(xì)胞所具有的所有蛋白質(zhì)，并更好地研究或設(shè)計(jì)整個(gè)細(xì)胞以用于生物技術(shù)或生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>國(guó)家科學(xué)基金會(huì)通過(guò)人工智能研究所 Zhao 領(lǐng)導(dǎo)的分子制造實(shí)驗(yàn)室研究所支持這項(xiàng)工作。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Zhao 還是伊利諾伊大學(xué)卡爾伊利諾伊醫(yī)學(xué)院生物工程、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和轉(zhuǎn)化科學(xué)教授。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>