许锦波:AI预测蛋白质结构,但这只是一个开始

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导读:2022年4月17日 科普中国-我是科学家将举办第37期活动 健康的防线 本期演讲嘉宾 许锦波 北京大学BIOPIC访问教授 北京分子之心科技有限公司首席科学家 戚晓鹏预告视频: 在被问及研究为什么研究蛋白质结构时,北京分子之心的首席科学家许锦波这样回答: 蛋白质…

2022年4月17日

“科普中国-我是科学家”将举办第37期活动

健康的防线

本期演讲嘉宾

许锦波

北京大学BIOPIC访问教授

北京分子之心科技有限公司首席科学家

戚晓鹏预告视频:

在被问及研究为什么研究蛋白质结构时,北京分子之心的首席科学家许锦波这样回答:

蛋白质,一切生命的基石

如果说DNA是生命的蓝图,蛋白质就是蓝图的执行者。细胞的生长、分裂、运动、交流、运输营养物质等等,都由蛋白质来完成。

蛋白质就是蓝图的执行者 | Flickr, Marco Verch Professional Photographer / CC BY 2.0(https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)

因此,了解蛋白质结构,对理解生命、疾病,都非常重要。

怎么看到蛋白质结构?很可惜,肉眼无法看见。蛋白质的直径大约只有几十纳米,是头发丝的八千分之一,就连普通光学显微镜也观测不到。在实验室里,目前应用的最多的还是X射线晶体衍射和核磁共振,来直接测定蛋白质的结构。但这些传统方法有其局限性,耗时长且费用高。

有没有更好的办法?二十多年前,许锦波也在想这个问题。

许锦波最初的学术背景并非是生物学,而是计算机。“我是在中科院计算所读的说是,当时研究网络和分布式系统,还有计算机安全。后来出了国,大概一年半后,开始转向做计算生物学。”

至于为什么转型,许锦波的回答是因为蛋白质结构问题重要,而且很难。“很多病都和蛋白质有关,就需要知道蛋白质长什么样,这样才能针对蛋白质设计靶点药物。工业中,也用到蛋白质,比如催化酶。”

将计算机技术和生物学结合,去预测蛋白质结构,其实早有人在尝试。“过去都是基于物理学,或者统计学的方法做预测,但一直进展很慢,而且预测一个非常小的蛋白质,就需要非常大的计算资源,可能要用到超级计算机。”

2012年,当深度学习在图像识别领域展现出惊人的效果,许锦波开始用AI做蛋白质预测。“我是第一个成功把AI用在蛋白质预测上的,以前也有人做,但效率跟传统办法差不多,而我们的算法可以大幅提高蛋白质结构预测性能。”

许锦波的算法,和传统算法有何不同?研发过程中,他的团队遇见了哪些挑战?AI预测蛋白质结构,有哪些优势,又面临什么问题?

4月17日,欢迎来北京77文创园剧场-77剧场,听许锦波聊聊AI预测蛋白质结构和功能的故事。

监制&策划:吴欧

编辑:阿藜

撰稿:小贩儿

排版:尹宁流

报名须知

1、不可携带有色或含糖的饮料、书籍、食物、植物、宠物等入场;

2、建议12周岁以上报名,报名时请如实填写年龄;

3、报名后将由工作人员随机筛选:所有幸运入选的观众,将在4月16日之前给您发送短信通知,请您查收短信或自行查看报名状态;

4、现场凭报名通过审核短信入场;

5、签到处现场提供通信大数据行程卡,需14天内没有离京记录;

6、请提前准备好北京健康宝,现场扫码登记,保证健康码为绿码才可进入;

7、请遵守场地防疫要求,全场活动佩戴口罩。

交通贴士

地址:

北京77剧场(北京市东城区美术馆后街77文创园内)

地铁:

乘坐地铁8线到“中国美术馆”站A口出,向北走步行660米约10分钟

公交:

乘坐2、104、108路到“大佛寺”站,步行75米到达

乘坐60、82、112、141路到“亮果厂”站,步行行256米到达

导航定位:北京77剧场(北京市东城区美术馆后街77文创园)

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