新闻 新京报专区
AI深度进入基因领域,人类返老还童将成为可能?
华夏经纬网   2019-05-05 14:25:44   
字号:
近期热词
深港通  洪秀柱  朴槿惠  复兴航空  菲德尔卡斯特罗  特朗普  “东方之星”长江倾覆  控烟  

   科普之家

  人工智能已经深度进入基因和蛋白质领域,这既是医疗、药物和生命科学与AI联姻的一种突破,也意味着AI在维护人们健康、延长寿命和提高生命质量方面有了稳步进展。

  谷歌最新人工智能软件阿尔法折叠(Alpha Fold),在一项极其困难的任务中击败了所有对手,成功根据基因序列预测了生命基本分子——蛋白质的三维结构。

  这意味着,人工智能已经深度进入基因和蛋白质领域,这既是医疗、药物和生命科学与AI联姻的一种突破,也表明AI在维护人们健康、延长寿命和提高生命质量方面有了稳步进展。

  阿尔法折叠是被设计来解析蛋白质折叠的。生物体和人体拥有着各种各样的蛋白质,它们承担着身体各种复杂且重要的功能,从食物消化到免疫抗病,从感觉到运动功能等,都离不开蛋白质。

  一个简单的蛋白质往往包含了数百个氨基酸,其空间结构的可能性就高达10的300次方个。不只是蛋白质中氨基酸序列决定生命现象和疾病,而且蛋白质的空间结构同样决定生理功能和疾病,只要蛋白质的结构发生一点错误,就会诱发和导致各种疾病,如糖尿病、帕金森症和阿尔茨海默症等。

  也因此,解析蛋白质结构已成为基因测序后,诊断疾病、研发新药和深入理解生命现象的一把重要钥匙。阿尔法折叠通过人工智能算法,在去年底的一项有98名参赛者参加的解析蛋白质结构的竞赛中赢得第一名,获得了43种蛋白中的25种蛋白结构的最高分,排名第二的队伍只有其中3个获得了预测最高分。

  这说明,阿尔法折叠在解析和预测蛋白质结构上比较准确。这也昭示着,对疾病的诊断和研发新药有了新的利器。

  以阿尔法折叠为代表的AI不只是可以既快又准确地分析已知的一些蛋白质的三维结构,还能预测和发现人们尚未知晓的蛋白质结构。

  不过,阿尔法折叠的最大进步是通过算法来找到蛋白质的三维形状。一段基因序列(DNA片段)只构成了氨基酸按一定序列排成的长链,仅仅靠基因测序是无法获知蛋白质结构的,这就需要阿尔法折叠以算法来确认蛋白质的三维结构。

  从理论上分析,能够分析和预测蛋白质的形状和结构,就能够更好地确定其他分子与蛋白质结合的方式,也就可能研发新的药物,因为药物是在人体内与特殊的蛋白质结合并改变蛋白质的活动方式而发挥药效的。从这个意义上来看,阿尔法折叠能解析蛋白质折叠问题,也仅仅是一个新的开端,要研发出新药或产生新的治疗疾病的方式,还有很长的路要走。

  当然,阿尔法折叠和其他AI技术都主要是通过算法来理解疾病和改进药物治疗的效果,预测和分析蛋白质折叠尚不能解决蛋白质折叠问题。因此,现阶段比阿尔法折叠走得更远和应用得更成熟的是让AI软件诊断疾病,如癌症。

  当阿尔法折叠和其他AI技术能诊断疾病,确定病因时,就可以既采用新的疗法,如基因疗法,修改和删除致病基因,进而让返老还童成为可能,又有可能研发出针对蛋白质三维结构的新药来治疗疾病。现在,人工智能介入医学和生命科学才只是开始。

  □张田勘(科普学者)



来源:新京报(http://www.bjnews.com.cn/)

 

责任编辑:徐亚旻

共1页
  网友评论 更多评论>>>
  网友: 密码:   
 
 
 
  已有( ) 条评论 剩余 字 验证码:    
 
相关文章
   
·中国创新指数全球第17 每万人发明专利拥有量11.5件
·“中国天眼”已通过工艺验收并向天文学家试开放
·中国核事业创新之路:从“一堆一器”到“多堆多器”
·张田勘:禁用刷脸技术或是对AI狂热的一种降温
·“中国制造”100%低地板列车将驶入以色列
·科技部:中国已与160个国家建立科技合作关系
·“黑洞”照片让我们看见了什么
·版权保护要有正确的“打开方式”
·黑洞的故事刚刚开始
·当全世界同望星空,黑洞也“发光”
·中国科学家讲述人类首张黑洞照片“背后的故事”
·中国科学家发现寒武纪“化石宝库”清江生物群纪实
·科技部部长王志刚:逾95万外国人在中国境内工作
·首张黑洞照片面世背后:照片“冲洗”用了两年
热门点击
  更多
11月27日至12月5日,习近平访问西班牙、阿根廷、巴拿马和葡萄牙并出席G20
习近平开启亚太之行,并出席APEC第二十六次领导人非正式会议。
精彩时评
 
·全球产业“空窗期”,数字科技的想象空间在哪
·像UFO的中国“超级大白鲨”会成制式利器吗
·让景区玻璃栈道停运,并非长久治理之计
·杨玉龙:ETC混战中不能只看到生意
·熊志:花670万建赝品博物馆,大学的专业
·首张电子烟罚单的标本意义
·积极适应“AI批改作文”的潮流
新闻推荐
  更多
·两岸媒体参观湘西州博物馆 了解湘西民俗民风
·两岸媒体参观酒鬼酒公司 了解酿酒工艺(图)
·武汉军运会刷新历史 参赛阵容强大
·北京新机场快轨线:以高铁的标准建地铁
·会谈4小时,停火5天:土耳其暂停在叙军事行动
·热点问答:英欧“脱欧”新协议获批前景如何
·欧盟峰会通过英国“脱欧”新协议
精彩博文
 
·[张富学]大陆应积极应对金门期盼实行一国两制诉求
·[袁周]印航更名对蔡英文所谓“维持现状”的警示
·[贾永辉]融合发展 汇聚起两岸和平发展强大正能量
·[阳光不锈]网信办整顿娱乐八卦账号 “全民星探”等被关
·[宠辱不惊]地铁设女性车厢防色狼? 大声说“不”更有效
·[坐看云起]各国考试防作弊啥招? 印度高科技韩国查厕所
·[张良骅]台湾人为何对大陆“好感”首次超越“反感”
华夏周刊
  更多
新闻排行
   
新型“太空马桶”有望解决航天员太空如厕问
奥运财富已被过度透支?奥运季考验中国财富
奥巴马抵柏林 开始欧洲之行“外交秀”
南投一农药厂失火 百坪厂房付之一炬
民企获成品油批发权 打破中石油中石化垄断
深圳将推行政问责制 媒体曝光事件成重要线
国际知名钢琴家皮莉斯十一月赴港举行演奏会
波多黎各法官无罪释放一名被判刑105年的
台商投资大陆意愿评估 上海闵行成首选城市
苏通长江大桥合龙 刷新四项世界桥梁之“最
  图片新闻   更多
  精彩视频   更多
新闻中心
大陆新闻 | 台湾新闻 | 港澳新闻 | 国际新闻 | 综合新闻 | 图片新闻 | 热门点击 | 重大新闻 | 滚动新闻 | 国台办新闻发布会 | 热门评论 | 新闻说吧
媒体时评 | 看 世 界 | 国际热点 | 港澳风情 | 大陆人看台湾 | 社会广角 | 酷文辣评 | 星闻情报站
---华夏经纬网版权所有---