许锦波：AI+生物已成为科技创新新领域-当前最新

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2023中关村论坛25日至30日在北京举行。在其间的“人工智能驱动的科学研究论坛”上，分子之心创始人、清华大学智能产业研究院（AIR）卓越访问教授许锦波表示，AI生物已经成为全球科技融合创新的新核心领域，在以AI蛋白质设计技术为代表的新兴技术驱动下，生物科技领域正在发生巨大变化。

据介绍，许锦波于2016年发明了第一代AI蛋白质结构预测方法，首次证明深度学习方法预测蛋白质结构的可行性，在蛋白质结构预测这一领域作出了开创性的贡献。

许锦波表示，当前AI被视为新一轮科技革命和产业变革的核心驱动力量，生物经济也已经成为众多国家投入的重点，AI与生物正在融合发展，成为全球科技竞争的新领域。

“作为生物科技的底层基础，过去几年，蛋白质结构预测与AI的融合为生命科学带来了巨大变革。”许锦波介绍，蛋白质是生命的基础，蛋白质药物和相关制品在生命健康、工业、农业等领域拥有巨大的价值。从上世纪50年代开始，科学家探索使用X射线、核磁共振、冷冻电镜等各种方式，希望能够“看清”蛋白质的三维结构，以分析其功能，但囿于技术局限，成功率极低。但借助AI方法，人类基本解决了蛋白质结构预测的难题，药物研发，以农业育种、绿色农药为代表的的绿色农业，高性能材料，环境保护，食品等领域都将得益于AI蛋白质设计技术的发展。

例如在农业领域，AI蛋白质设计技术被用于生物育种以提升农作物的广谱抗性、产量、品质等关键指标，也可以被用于研发对人类健康安全无害、对环境友好的绿色农药。在创新药研发领域，传统新药研发的“双十定律”正在被打破，AI蛋白设计技术正在推动大分子创新药研发范式变革，将传统的筛选“试错”模式变成可预测、可编程,从而提升研发效率和成功率。在绿色低碳上，AI蛋白质设计技术正在作为底层基础技术支撑新材料、新能源等行业转型升级，并在消除白色污染等改善环境的工作上发挥价值。

“我们正在开发AI蛋白质生成大模型，用通用性强的底层算法来构建‘基础设施’，满足多元化、个性化的产业级蛋白质生成需求。”许锦波表示，基于AI算法突破，面向产业需求推出了AI 蛋白优化和设计平台“MoleculeOS”，用“生成”而非“发现”蛋白质的方法，设计出具有特定功能的蛋白质产品。例如，基于该平台从头设计的绿色荧光蛋白，与自然界中荧光蛋白的构象完全不同，却在生物实验中表现出了一致的功能甚至更高的性能，经该平台改造过的工业酶也在热稳定性上获得了大幅改进。

“实验结果说明我们的AI算法是有普适性的，可以用于各种模态的蛋白质设计，从而支持大规模的产业级应用。”许锦波说。同时，他表示，AI生物是一个学科高度交叉、技术深度融合的新兴领域，尚待从0到1持续创新，要保持和加速这一领域的强劲发展势头，亟需培养高层次、融合型人才。

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