从棋盘走向蛋白质会带来更有效的疫苗？
科学家已成功将强化学习应用于分子生物学的挑战：美国华盛顿大学研究人员开发出一款功能强大的新型蛋白质设计软件，该软件改编自一种被证明擅长棋盘游戏（如国际象棋和围棋）的策略。实验发现，用新方法制造的蛋白质能更有效地在小鼠体内产生有用抗体。发表在最新一期《科学》杂志上的研究结果，可能会很快带来更有效的疫苗。 强化学习是一种机器学习，其中计算机程序通过尝试不同的动作和接收反馈来学习作出决策。例如，这样的算法可通过导致胜败的数百万种不同动作来学习下国际象棋。 为了开发用于蛋白质设计的强化学习程序，研究人员为计算机提供了数百万个简单的起始分子。然后，该软件进行了一万次尝试，随机改进每一个以达到预定义的目标。计算机将蛋白质加长或以特定方式弯曲它们，直到学会如何将它们扭曲成所需的形状。 作为这项研究的一部分，研究人员在实验室制造了数百种人工智能设计的蛋白质。使用电子显微镜和其他仪器，他们证实计算机创建的许多蛋白质形状确实在实验室中实现了。......阅读全文
从棋盘走向蛋白质会带来更有效的疫苗？
科学家已成功将强化学习应用于分子生物学的挑战：美国华盛顿大学研究人员开发出一款功能强大的新型蛋白质设计软件，该软件改编自一种被证明擅长棋盘游戏（如国际象棋和围棋）的策略。实验发现，用新方法制造的蛋白质能更有效地在小鼠体内产生有用抗体。发表在最新一期《科学》杂志上的研究结果，可能会很快带来更有效的疫苗
带来更有效药物和疫苗：从棋盘游戏到蛋白质设计
科学家已成功将强化学习应用于分子生物学的挑战：美国华盛顿大学研究人员开发出一款功能强大的新型蛋白质设计软件，该软件改编自一种被证明擅长棋盘游戏（如国际象棋和围棋）的策略。实验发现，用新方法制造的蛋白质能更有效地在小鼠体内产生有用抗体。发表在最新一期《科学》杂志上的研究结果，可能会很快带来更有效的
深度学习实现蛋白质序列高成功率从头设计
中国科学技术大学生命科学与医学部教授刘海燕、副教授陈泉团队与信息科学技术学院教授李厚强团队合作，开发了一种基于深度学习为给定主链结构从头设计氨基酸序列的算法ABACUS-R。经过实验验证，ABACUS-R的设计成功率和设计精度超过了原有统计能量模型ABACUS。研究成果北京时间7月21日发表于《
深度学习助力提高蛋白质序列设计成功率
中国科学技术大学生命科学与医学部教授刘海燕、副教授陈泉团队与信息科学技术学院教授李厚强团队合作，开发了一种基于深度学习为给定主链结构从头设计氨基酸序列的算法ABACUS-R。经过实验验证，ABACUS-R的设计成功率和设计精度超过了原有统计能量模型ABACUS。相关成果7月21日发表于《自然—计
全新微蛋白结构设计出炉
来自英国布里斯托大学的研究团队在5月22日出版的《自然·化学生物》杂志发表论文称，他们设计出一种比天然蛋白小很多的微蛋白，借此可以对蛋白质形成折叠结构并保持稳定的分子作用力“一探究竟”，为设计生物医药所需的微小蛋白和微小分子等基本结构开辟了全新路径。 天然蛋白质具有一系列至关重要的生物功能，比
融合蛋白的结构设计介绍
构建融合蛋白的基本方法是将具有特定功能的天然或人工编码的多肽序列模块化，并使用基因编码的DNA序列模板合成，随后将第1个蛋白的终止密码子删除，再接上带有终止密码子的第2个蛋白基因，以实现两个基因的共同表达。通过控制每一个功能肽模块在整体蛋白材料中的确切位置和密度，人们便能够根据实际需要改变融合蛋
机器学习技术加速植物精准设计育种
种子被誉为农业的“芯片”，育种科技创新是推动农业发展的核心动力。未来植物育种的新范式是基因组学、基因编辑、合成生物学等生物技术（BT）与数据科学、机器学习、人工智能等信息技术（IT）的多元化融合。农业农村部“十四五”规划将“智慧种业”列在“智慧农业”领域七大攻关任务之首。任务中明确提出：构建数字化育
独特高通量方法改进新蛋白结构设计
根据发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究，美国西北大学医学研究人员使用独特的高通量方法，解决了具有挑战性的蛋白质设计难题。这种方法可促进新疗法和生物技术工具的开发。 研究的资深作者、西北大学药理学助理教授加布里尔·罗克林博士称，设计ɑββɑ蛋白质的经验教训对于任何计算蛋白
模拟IC设计学习方法及经典名著推荐
模拟电路设计在我看来是微电子领域一个集基础理论知识和创造性于一身的绝学。就像一盘棋，别人给你准备好了棋子，如何摆出如何摆出千变万化的阵势完全在于你的功力和才能如今的模电设计已经处在这样的层面，完备的仿真计算工具将设计者从繁琐的数据运算中解放出来。只要你有足够的理论基底和创造性，配以对信号处理的理解和
研究团队设计出电磁强化的沼气生产系统
我国是农业发达的国家，玉米种植面积较大，每年生产约800吨的玉米秸秆。然而，玉米秸秆使用效率较低，如现场燃烧或堆放，造成环境污染，并浪费这一资源。厌氧发酵技术可以将玉米秸秆转化为甲烷的有效技术。 中国科学院武汉植物园水生植物与流域生态重点实验室研究员杨玉义与东北电力大学副教授赵波等合作设计出一
蛋白质工程的结构、功能的设计和预测
根据对天然蛋白质结构与功能分析建立起来的数据库里的数据，可以预测一定氨基酸序列肽链空间结构和生物功能；反之也可以根据特定的生物功能，设计蛋白质的氨基酸序列和空间结构。通过基因重组等实验可以直接考察分析结构与功能之间的关系；也可以通过分子动力学、分子热力学等，根据能量最低、同一位置不能同时存在两个
AI设计新蛋白质再现突破，生成在拓扑结构
《自然》杂志11日发表的论文描述了一项结构生物学新突破：一种能设计新蛋白质的深度学习方法，名为RoseTTAFold Diffusion（RFdiffusion）。其能生成各种功能性蛋白质，包括在天然蛋白质中从未见过的拓扑结构。 研究示意图（部分） 深度学习推动了蛋白质结构的预测和设计，但仍
机器学习在分子生物学领域大显身手
如果这是未来的生物学实验室，那么它看起来与今天的实验室似乎并没有什么不同。穿着白大褂的科学家拿着盛有冷冻玻璃管的箱子走过，架子上的化学物质——纯酒精瓶、糖罐、蛋白质和盐是培养和调节微生物的标准物件。如果不是耳朵听到的机械声音，你可能根本不会注意到这里的机器人：它们在风扇的低啸中像蟋蟀一样彼此哼唱
原子级工艺实现纳米级图形结构的要求（一）
原子层刻蚀和沉积工艺利用自限性反应，提供原子级控制。泛林集团先进技术发展事业部公司副总裁潘阳博士分享了他对这个话题的看法。图 1． 原子层工艺中的所有半周期反应是自限性反应。技术节点的每次进步都要求对制造工艺变化进行更严格的控制。最先进的工艺现在可以达到仅7 nm的fin宽度，比30个硅原子
低温PECVD法形成纳米级介质膜微观结构研究
采用俄歇电子能谱 ( AES)和傅里叶红外光谱 ( FTIR)分析低温 PECVD法形成纳米级 Si Ox Ny 介质膜的微观组分结构及其与制膜工艺间关系 ,通过椭圆偏振技术测试该薄膜的物理光学性能。研究结果表明 :该介质膜中氮、氧等元素均匀分布 ,界面处元素含量变化激烈 ;高、低反应气压变化对膜内
原子级工艺实现纳米级图形结构的要求（二）
原子层刻蚀有助于减少这些随机缺陷的影响。因为它在自限性步骤中逐层进行，而且因为工艺步骤将化学活性物质与高能离子相分离，因此原子层刻蚀不会产生传统的刻蚀工艺中出现的粗糙的镶边层。更重要的是，原子层刻蚀与原子层沉积的重复循环，能够降低EUV中随机缺陷引起的粗糙度。凹凸表面比平面具有较高的表面体积比，这就
模拟电路设计系列讲座：介绍和学习动机
最近几年芯片领域似乎有个必然的发展趋势，就是走向数字化。由于数字技术的高度灵活性，许多信号的处理越来越多是在数字领域进行处理。然而世界毕竟是一个模拟的世界，模拟处理技术更接近于真实的物理世界。科学技术发展到今天，数字信号处理（DSP）技术固然重要，而且相信会越来越突出。但是，要让数字信号处理技术在应
npj: 层状材料设计—主动学习与贝叶斯优化
由过渡金属二硫属化合物单层垂直堆叠而成的异质结在光电和热电器件领域拥有巨大的应用潜力。发现用于特定领域的最优层状材料，需要先估算关键的材料特性，例如电子能带结构和热输运系数。然而，通过严格从头算方法搜索整个材料结构空间来筛选材料特性大大超过了目前计算资源的限制。此外，材料特性函数对其结构的依赖性
Nature子刊：学习记忆的关键蛋白
来自利兹大学的科学家们发现朊蛋白帮助了我们的大脑吸收锌，这被认为对于我们的学习以及记忆能力至关重要。这一研究结果发表在10月16日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。 新论文表明朊蛋白帮助了细胞吸收通过细胞表面通道的锌，从而调控了大脑中的锌量。众所周知脑
基于深度强化学习的机器人控制的合作研究获进展
近日，中国科学院沈阳自动化研究所与英国爱丁堡机器人中心合作研究取得新进展，提出了一种在动态、非结构环境下基于深度强化学习的移动机械臂自主作业方法，将最新的人工智能学习理论成功应用于真实的复杂移动机械臂控制。相关研究成果发表于期刊Sensors。 机器人在空间、陆地和水下等大量动态、非结构环境下
融合蛋白的设计类型
融合蛋白的设计大致分为基于重复结构、基于生长因子以及基于细胞粘附分子3类。第1类融合蛋白中最典型的是来源于弹性蛋白( Elastin-Like Polymers，ELPs) 及丝素蛋白( Silk-Like Polymers，SLPs) 的融合蛋白。ELPs 是一种由数个重复的氨基酸序列组成的细胞外
武汉科研人员设计出电磁强化的沼气生产系统
我国是农业发达的国家，玉米种植面积较大，每年生产约800吨的玉米秸秆。然而，玉米秸秆使用效率较低，如现场燃烧或堆放，造成环境污染，并浪费这一资源。厌氧发酵技术可以将玉米秸秆转化为甲烷的有效技术。 中国科学院武汉植物园水生植物与流域生态重点实验室研究员杨玉义与东北电力大学副教授赵波等合作设计出一
病毒蛋白样半胱氨酸蛋白酶在抗COVID-19药物设计的结构...
病毒蛋白样半胱氨酸蛋白酶在抗COVID-19药物设计的结构框架的应用2020年4月29日，由Wioletta Rut, Mikolaj Zmudzinski等人在bioRxiv期刊发表了《Activity profiling of SARS-CoV-2-PLpro protease provid
摩擦磨损试验机结构特征学习篇
该机由主机、电控箱、计算机测控系统组成。主机（附图a1）主要由铸造机座及位于机座左部的力矩测量部分，中部的下试样轴部分，右部的上试样轴部分、偏心轮轴部分和试验力施加与测量部分组成。 该机采用双速电动机（2880/1440转/分，1/0.75kW）驱动，电源为三相380V/50Hz，其接线及
融合蛋白的设计方法介绍
融合蛋白的设计大致分为基于重复结构、基于生长因子以及基于细胞粘附分子3类。第1类融合蛋白中最典型的是来源于弹性蛋白( Elastin-Like Polymers，ELPs) 及丝素蛋白( Silk-Like Polymers，SLPs) 的融合蛋白。ELPs 是一种由数个重复的氨基酸序列组成的细胞外
什么是蛋白质设计？
蛋白质设计是新蛋白质分子的合理设计，旨在设计新的活性，行为或目的，并增进对蛋白质功能的基本了解。可以从头开始设计蛋白质（从头设计），也可以通过对已知蛋白质结构及其序列进行计算得出的变体进行设计（称为蛋白质重新设计）。合理的蛋白质设计方法可以预测蛋白质序列，并将其折叠成特定的结构。然后可以通过诸如肽合
伴随着音乐学习可以改变人类大脑结构
一项新的研究显示，学习音乐可以有效的发展大脑的某一区域。练习音乐是一种基本动作，这一动作显示可以增加大脑区域之间的结构连接处理声音和控制运动的能力。增强大脑细胞之间相互通信能力。 此次研究为跨学科的项目，研究人员分别来自于爱丁堡大学人类和社会发展研究所临床研究成像中心，临床脑科学中心，荷兰莱顿
我国科学家首次获得纳米级光雕刻三维结构
14日夜，国际顶级学术期刊《自然》发表了我国科学家在下一代光电芯片制造领域的重大突破。南京大学张勇、肖敏、祝世宁领衔的科研团队，发明了一种新型“非互易飞秒激光极化铁电畴”技术，将飞秒脉冲激光聚焦于材料“铌酸锂”的晶体内部，通过控制激光移动的方向，在晶体内部形成有效电场，实现三维结构的直写和擦除。这一
纳米级光学结构揭示2亿年前昆虫的真实颜色
通常化石只能保存生物的结构，对其颜色几乎都是靠想象。然而，来自中、德和英三国的科学家们通过对昆虫化石中结构色的研究，却揭示了2亿年前昆虫的“真实颜色”。该研究成果将于4月12日在线发表于美国《科学》（Science）杂志子刊《科学进展》（Science Advances）。侏罗纪蛾类（A-I）和
“DNA折叠术”正迅速走向应用 制造纳米级的结构和机器
科学家设想的通过编程，让形状互补DNA零件自行组装成纳米机器。 最近，德国慕尼黑工业大学创造出了一些新型纳米设备：一个会动手臂的机器人，一本能打开、合上的书，一个能开关的齿轮传动装置，还有一个促动器——或许这些已经很吸引人了，但还不是重点。重要的是这些设备体现了科学上的突破——把DNA作为一种可编