作為生物體的基本組成部分，蛋白質廣泛存在於人們生產生活中。3月22日，上海交通大學特聘教授洪亮團隊發佈了蛋白質設計大模型Venus，其核心能力是讓蛋白質實現功能的“定向進化”。該模型設計的多款產品已進入產業應用。

洪亮表示，自然界中參與構成蛋白質的氨基酸有20種，一個蛋白質分子一般由幾十個乃至數百個氨基酸組成，而蛋白質的功能則包含熱穩定性、活性、親和力等。

  洪亮團隊發佈蛋白質設計大模型Venus（受訪者供圖）

據介紹，與以往靠經驗和高通量實驗的傳統方法相比，大模型Venus能完成蛋白質從序列到功能的預測，實現了從“大海撈針”到精準設計。如果想要強化目標蛋白質的某個功能，只需要提供該蛋白質的序列資訊，Venus就可以快速給出一批蛋白質序列改造方案，隨後結合實驗驗證得到最優改造方案。

“數據是大模型的基礎，我們建立了包含數十億條蛋白質序列的數據集，覆蓋從常規地表生物到極端環境微生物的蛋白質序列資訊，其中數億條蛋白質序列具有功能標籤。”洪亮說。

洪亮表示，基於海量功能未知的蛋白質數據集，精準發掘滿足苛刻應用需求的、具備超常規功能的蛋白質，是Venus的另一核心功能，有望開發這些蛋白質在生物技術、醫藥研發和工業生產中的應用潛力。

“蛋白質設計大模型的突破，不僅開闢了蛋白質從序列到功能的科學研究新方向，還打通了人工智慧與生物交叉的工程化應用之路。”上海交通大學自然科學研究院院長金石說。

據介紹，Venus設計的多款蛋白質已進入產業化階段，例如活性高、穩定性強、產物純的PET降解酶，用於超敏檢測診斷的高活性鹼性磷酸酶等。（來源：新華社）