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......阅读全文
高福等学者开发防SARS、MERS通用疫苗设计
眼下仍在肆虐的新冠肺炎疫情(COVID-19)以及此前的SARS(严重急性呼吸综合征)、MERS(中东呼吸综合征),均由β属冠状病毒(CoV)引发。不过,针对新冠病毒的特效药物或疫苗仍未上市。 当地时间6月28日,国际顶级学术期刊《细胞》(Cell)在线发表了中国疾控中心主任、中科院微生物所高
Science-|-为腺病毒载体疫苗设计提供新策略
Science | 为腺病毒载体疫苗设计提供新策略——黏膜相关恒定T(MAIT)细胞激活显著增强腺病毒载体诱导的T细胞反应 黏膜相关恒定T(MAIT)细胞是一类非常规的T细胞,可以识别微生物衍生的维生素B2生物合成代谢产物,如5-(2-氧代氧亚丙基氨基)-6-(d-核糖胺基) 尿嘧啶(5-OP
AI在赛车游戏中击败人类
神经网络驱动程序的表现优于人类玩家。Wurman等报告了一种名为GTSophy的神经网络算法,该算法能够击败电子游戏GT赛车中最优秀的人类玩家。当两个人类玩家试图阻塞两辆GTSophy汽车的首选路径时,算法找到了两种超越方法。图片来源:Nature 美国马萨诸塞州波士顿索尼通信公司的Pet
Science:益智游戏不益智,被罚款
"Lumos Labs"是以开发了著名的"大脑训练"程序-Lumosity而闻名的科技公司,就在昨天,该公司声明将因投放虚假广告而向联邦交易署支付2百万美金。根据联邦交易署的发言人Michelle Rusk的说法,该两百万美金将被用于补偿那些被虚假广告迷惑的消费者们。同时,该公司还被要求消除该
研究发现游戏成瘾或许不是病
玩游戏可能只是一种替换活动。 可能并没有网络游戏成瘾这样的事情。一项在6个月内对上千名网络游戏玩家进行的研究显示,人们过度玩游戏不是因为他们沉迷于游戏本身,而是因为对生活的其他方面感到不满意。相关成果日前发表于PeerJ杂志。 在精神疾病诊断和统计手册中,网络游戏障碍被视为“需要进一步研究的疾病
玩游戏会“连累”大脑吗
你玩视频游戏吗?如果是这样,你并不孤单。视频游戏越来越普遍,甚至越来越受到成年人的欢迎。游戏玩家的平均年龄一直在上升,去年的平均年龄为35岁。特别是高科技的加入,让越来越多的人接触到视频游戏。 以前,许多忠实玩家或在台式电脑或游戏机上玩,但新一代休闲游戏玩家已经出现,他们只要空闲下来,就要玩智
钠钾平衡与血压的游戏
在人类的5大味觉(酸甜苦咸鲜)中,有一种是专门识别矿物质的——“咸”是舌头探测到了钠离子时的感觉。咸也是“五味之首”,它能放大、压抑其他的味觉(比如让甜品显得更甜,或者让蔬菜显得没有那么苦)。 这意味着钠有怎样的重要性呢? 钠 人体中约30%的钠在骨骼的表面,其余多在细胞外的组织液里,少量
英国推出“气候变化”主题游戏
电脑游戏玩家们今后面对游戏题材将的不再只是外星人入侵、纽约黑帮或者虚拟人生了,日前英国新推出了一款名为“世界命运”的游戏(Fate of the World),在游戏中,人们可以通过降低碳排放的方式拯救地球,反之如果气温不断上升,地球则会被洪水、干旱和火灾
蛋白质库的设计和筛选—概率计算实验
此节主要分为两个子节。在 3.1 节中,我们提出与库的设计与表征相关的问题。在 3.2 节中,我们分析评价库的质量或者库的筛选结果的显著性。在前两节中,我 们给出了公式以及提供了数值范例,用示例来加以说明而没有给出详细的理论解释。完整的理论说明可以在注释(见 8.4 节)中找到。3.1 库表
中国科学家建立蛋白质设计新途径
中国科学技术大学生命科学学院教授刘海燕研究组成功建立了一种蛋白全序列从头设计的新途径,该方法设计的蛋白质空间结构与预定目标高度吻合。相关论文近日发表在《自然·通讯》杂志上。 蛋白质是由不同类型的氨基酸按照特定顺序串联成的长链状生物大分子,很多蛋白质分子需要在空间折叠成稳定的三维结构才能发挥功
蛋白质库的设计和筛选概率计算实验
在设计蛋白质库进行筛选时,在能够进行筛选的物理极限内我们必须尽一切可能产生出蛋白质变体的多样性。本章的目标是将概率的语言引入蛋白质工程实验中,进而来回答一些常见的问题。本实验来源「现代蛋白质工程实验指南」〔德〕K.M.阿恩特、K.M.米勒编著。实验步骤此节主要分为两个子节。在 3.1 节中,我们提出
蛋白质库的设计和筛选概率计算实验
蛋白质库的设计和筛选---概率计算 实验步骤 此节主要分为两个子节。在 3.1 节中,我们提出与库的设计与
蛋白质设计的概述和历史记录
在合理的蛋白质设计的目标是预测氨基酸 序列,将折叠到一个特定的蛋白质结构。尽管可能的蛋白质序列数量众多,并随蛋白质链的大小呈指数增长,但其中只有一个子集可以可靠且快速地折叠为一种天然状态。蛋白质设计涉及鉴定该子集中的新序列。蛋白质的天然状态是链的构象自由能最小值。因此,蛋白质设计就是寻找具有所选结构
人工智能设计出致密蛋白质外壳,或可用于基因治疗
4月20日,一项发表于《科学》的研究显示,人工智能可以设计出密度极高的蛋白质外壳,有朝一日能制造更有效的疫苗。病毒的遗传物质位于蛋白质外壳中。在实验室里制造的类似外壳也被用于疫苗中,只不过它包裹的是在体内引发免疫反应的分子。这些人造外壳的化学和生物特性取决于它们的结构。但无论结构中有多小的缺陷,都会
蛋白质蛋白质相互作用理论预测和药物设计新法获进展
11月29日,《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了中国科学院上海药物研究所蒋华良课题组和美国莱斯大学(Rice University)José N. Onuchic 课题组合作的论文Elucidating the druggable interface of protein-protei
AI操控无人机能力超越人类冠军
《自然》30日发表的一篇论文报道了一个名为Swift的人工智能(AI)系统,该系统驾驶无人机的能力可在真实世界中一对一冠军赛里战胜人类对手。研究结果标志着移动机器人学和机器智能的一个里程碑,并可启发在其他物理系统中的部署,如自动驾驶的地面车辆、飞行器和个人机器人。 深度强化学习系统已在各类博弈
节能减排如何跳出“猫鼠游戏”
基于实时透明的监测数据,树立统一标准,打破钻政策空子的预期,执行上不偏心眼儿,不让运行环保设备的企业吃亏,节能减排工作才能理顺 前段时间到一家电力企业参观,到了门口,出于职业习惯拿出相机,立即被同行的人拦住,“别在这儿拍。保安很警惕,待会儿进去也别说你是记者。” 企业之所以如
网友热议为何科研变成捞钱游戏
据《科技日报》11月28日报道,有学者反映,当前许多科研项目验收完全是走过场,缺乏应有的科学评估。如此一来,科研项目的申请就成了写方案捞钱的游戏。 “争取经费变得比高水平成果更有吸引力。”中国科学院院士郭雷说,“这扭曲了科研投入的真正目的。” 此消息一出,立即引发公众关注和热
基因兴奋剂:给你真正的游戏
俄罗斯奥运队如果真的被禁赛,那就是迄今最重磅的体育新闻,但不会是最后一次兴奋剂大争议,因为基因修改早晚要普及,很快WADA就无法检测出谁是原装的,谁是调包的(尽管它还“赶夜路吹口哨”,说要在里约检测基因兴奋剂)。等到那一天,奥运会必然光环褪尽,体育精神总算拨云见日。 我不止一次听人说,运动员
“自杀游戏”-真能控制人的心理吗
近日,“蓝鲸”游戏成为高度警戒的网络词语。在百度以“蓝鲸游戏”为关键词进行搜索,首先出现的是显眼的友情提示:“请远离伤害自己与他人的活动”。各大社交平台也挥出重拳封禁、删除以“蓝鲸”等为关键词建立的群组。“蓝鲸”游戏这个由俄罗斯一位大学生发明的死亡游戏,要求网络参与者在50天内完成种种自残行为,
上海科技馆科普游戏平台揭牌
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494656.shtm 2月25日,新时代科普游戏发展趋势研讨会在上海科技馆举办,会议聚焦“平台、模式、产业”,围绕科普游戏行业发展过程中的现实问题和应对策略进行了深入探讨,上海科技馆科普游戏平台揭牌。
硅谷裁员潮:现实中的鱿鱼游戏
率先出现大规模裁员潮 相比传统行业 更早受到经济周期的影响 硅谷正迎来多年罕见的裁员潮。 北京时间11月4日,推特在马斯克掌舵下宣布裁员,据统计,此次裁员规模达到50%,约3700人。这距离马斯克用440亿美元收购推特不到一周,他称裁员是为了应对“公司每天超过400万美元的亏损”。 11月
一个假想粒子的“寻宝游戏”
暗能量与暗物质被称为“21世纪初物理学天空的两朵乌云”,但中国科学院高能物理研究所副研究员高宇和暨南大学理工学院教授杨峤立在接受科技日报记者采访时,不约而同地指出,经过多年探索,物理学家开始意识到,被称为轴子的假想粒子,不仅可解释暗物质和强作用的基本对称性问题,还可解释暗能量甚至正反物质不平衡之
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
设计的蛋白质可在两种结构间切换
美国华盛顿大学研究团队受晶体管启发,设计出了可在两种不同的完整结构之间切换的蛋白质,这些蛋白质有望在智能药物递送系统、环境传感等领域大显身手。相关论文发表于最新出版的《科学》杂志。研究人员将深度学习和基于物理的算法相结合,设计出了具有两种不同完整结构的定制蛋白质,确定了其结构,并测量了其运动方式。通
设计的蛋白质可在两种结构间切换
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/507185.shtm
科学家利用神经网络设计全新蛋白质
美国麻省理工学院研究人员在新一期《应用物理学杂志》发表的论文中,将注意力神经网络与图神经网络相结合,以更好地理解和设计蛋白质。该方法将几何深度学习与语言模型的两种优势结合起来,不仅可预测现有蛋白质特性,还可设想自然界尚未设计出的新蛋白质。 蛋白质通过构建块的独特排列来执行大量生物任务。将这个几
“了不得的疫苗”主题展览在广东展出
疫苗是什么?疫苗是如何诞生和发展的?疫苗安全吗?接种疫苗要注意什么?……11月16日,由广东省药品监督管理局和广东科学中心合作共建的“了不得的疫苗”主题展览在广东科学中心正式对外展出,给予公众权威科学的解答。 疫苗是人类历史上最伟大的发明之一,是预防和控制传染病最经济有效的手段。疫苗的出现不仅
《科学》:奇才David-Baker设计蛋白可对抗新冠病毒
本周,素有“科学界奥斯卡”之称的“科学突破奖”(Breakthrough Prize)公布了一年一度的获奖名单。其中,华盛顿大学(University of Washington)蛋白质设计研究所的David Baker教授成为生命科学奖项的四位获奖人之一。David Baker教授(图片来源:HH