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。将这个几乎无限的排列库转化为各自的功能,就可让研究人员设计用于特定用途的定制蛋白质。 但蛋白质一直难以建模,尤其是人们想要“反向操作”——将所需的功能转化为蛋白质结构,更是一个高难度挑战。 此次新模型就可通过对基本原理建模,将大自然发明的一切作为基础,重新组合了这些自然构建块,能实现新功能并解决多类型任务。 新建模型将数字、描述、任务和其他元素转化为符号供神经网络使用。团队首先训练模型,根据不同蛋白质的功能来预测它们的序列、溶解度和氨基酸组成部分。然后,在收到新蛋白质功能的初始参数后,教它发挥创造力并生成全新的结构。 这种方法能创造出......阅读全文

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

满足神经网络复杂线路需求-全新硅芯片精准分发光信号

  据物理学家组织网近日报道,美国国家标准与技术研究院(NIST)的研究人员研制出一种硅芯片,它精准分发光信号的能力,为未来的神经网络研究提供了一种潜在设计方法。   人脑拥有数十亿神经元(神经细胞),每个神经元之间都存在着上千个连接点。许多研究项目致力于制造人工神经网络电路来模拟大脑,但是,像

全新光学显微成像技术帮科学家看到活细胞蛋白质

   这些技术为研究人员插上前进的翅膀。  荧光标签和光片成像相结合,产生超分辨率图像。图片来源:Wesley R. Legant  生物物理学家Joerg Bewersdorf说,2006年是荧光显微镜学的奇迹之年。而与之相媲美的另一个年份是1905年,当时爱因斯坦以相对论、量子论和原子物理学变革

科学家用神经网络精细刻画蛋白结构

  近日,一项题为《利用自适应强化动力学对高维自由能面进行高效采样》的研究登上《自然-计算科学》。该研究使用了超过100个集合变量加速采样进程——此前的采样方法从未处理过如此高维的集合变量,使得科学家们得以在神经网络加持下,对蛋白结构的“精雕细琢”再进一步。  该文章作者目前均在深势科技团队,该团队

科学家构建深度脉冲神经网络学习框架

  脉冲神经网络(Spiking Neural Network,SNN)被誉为第三代神经网络,使用更低层次的生物神经系统的抽象。它既是神经科学中研究大脑原理的基本工具,又因稀疏计算、事件驱动、超低功耗的特性,备受计算科学的关注。随着深度学习方法的引入,SNN的性能得到大幅提升,脉冲深度学习(Spik

研究发现全新蛋白质修饰类型

  细胞代谢为生命过程提供能量。同时,代谢物可共价修饰蛋白质来发挥信号传导功能。虽然许多代谢物在代谢通路中的作用广为人知,但它们介导细胞信号调控的功能有待探索。酮体(包括丙酮、乙酰乙酸和β-羟基丁酸)为脂质代谢产物。在葡萄糖缺乏的状态下,肝脏产生的酮体可用作多种组织的替代能源,且与多种病理生理状态密

蛋白质二级结构预测-人工神经网络方法

人工神经网络是一种复杂的信息处理模型。随着神经网络研究的兴起,科学家们也将神经网络用于生物信息学,其中包括二级结构的预测、蛋白质结构的分类、折叠方式的预测以及基因序列的分析等等。将神经网络用于二级结构预测的最早是由Qian和Sejnowskit提出的,他们受到神经网络在文字语言处理方面应用的启发,将

全新合成蛋白质只对癌细胞下手

  对于癌细胞的特异性鉴定和消融,是医学研究中长期存在的问题,直至目前也尚未完全被解决。癌细胞为什么如此难以被攻克?原因可以归结于它们不受控制的增殖和存活能力。目前,用于癌症治疗的靶向药物能够及时抑制癌细胞信号传导,但这些药物也会受到毒副作用的限制,可能对癌症患者造成多重伤害。Michael Z.

科学家发现深度神经网络对幻觉轮廓“视而不见”

近日,中科院自动化所研究员曾毅团队研究发现,从经典的到最先进的深度神经网络都难以像人一样具有较好的幻觉轮廓识别能力。相关研究成果发表于细胞出版社旗下期刊《模式》。神经网络和深度学习模型在过去十年中看似取得巨大成功,在许多给定的视觉任务中在指定方面超过了人类表现。然而,神经网络的性能仍然会随着各种图像

Cell:华丽变身,蛋白质获取全新功能

  来自德国拜罗伊特大学研究人员领导一项新研究揭示了一种科学家们曾经认为不可能的机制:蛋白质通过展开(unfold)自身,再折叠形成全新的形状获取了全新的功能。这一研究发现在线发表在7月20日的《细胞》(Cell)杂志上。   这种称作RfaH的蛋白可激活基因,使细菌细胞对它们的宿主发起成功的攻击

科学家提出全新靶向疗法治癌症

  美国《科学》杂志近日发表一篇论文,介绍了一种全新的癌症靶向治疗方法,有可能遏制骨肉瘤、脑瘤以及某些胰腺肿瘤的生长,不过这种方法还有待通过临床研究来验证。    这项研究通过阻断癌细胞用以维持增殖能力的信号通路,来达到抑制几种侵袭性肿瘤生长的目的。发现可预示癌细胞弱点的遗传标记物,开发针对这些

美科学家造出全新量子物质形态

  据物理学家组织网6月7日报道,美国斯坦福大学上周宣布,他们用金属镝(dysprosium)造出世界上第一个双极量子费米子气体。研究人员认为,该费米子气体兼具晶体和超流液二者看似矛盾的特征,是一种全新的量子物质形态。这标志着人们在理解费米子系统性质,将凝聚物质物理学中的超

科学家发现全新iPS细胞诱导因子

   本报讯(记者朱汉斌 通讯员黄博纯)近日,中科院广州生物医药与健康研究院裴端卿和陈捷凯实验组在iPS领域取得突破,用新思路建立了一套不包含Yamanaka因子的重编程方法。相关研究6月23日在线发表在《自然—细胞生物学》上。  该研究从体细胞阶段的因子出发,发现癌基因c-Jun与干细胞多能性完全

宇宙神经网络:高度相似的神经网络与宇宙星系

作者:罗辑科学      一项最新的研究表明人类大脑神经元网络和宇宙的星系网络之间存在惊人的结构相似性!这项研究结果由意大利天体物理学家Franco Vazza和神经外科医生Alberto Feletti以题为“The Quantitative Comparison Between the Neur

宇宙神经网络:高度相似的神经网络与宇宙星系

   一项最新的研究表明人类大脑神经元网络和宇宙的星系网络之间存在惊人的结构相似性!这项研究结果由意大利天体物理学家Franco Vazza和神经外科医生Alberto Feletti以题为“The Quantitative Comparison Between the Neuronal Netwo

科学家首次将深度卷积神经网络应用于肝硬化

  12月1日,由中国门静脉高压联盟(CHESS)负责人祁小龙组织发起的CHESS1802国际多中心研究(NCT03766880)发表于国际权威消化肝病期刊《临床胃肠病和肝病学》,首次将深度卷积神经网络应用于肝硬化场景,建立了一套基于放射影像的AI算法,助力门静脉高压精准无创诊断。 本研究由中国

中国科学家发现病原菌全新致病机制

  南京农业大学教授王源超领导的科研团队日前取得一项关于作物疫病发生机制的突破性成果,揭示了病原菌攻击宿主的全新致病机制——“诱饵模式”。这是人类首次在更精准的层面认识这类严重危害植物的病原菌分子机理,为改良农作物的持久抗病性提供了新方向。  近日,《科学》在线发表了这项成果。病原菌是一类能够入侵宿

我国科学家发现全新高温超导体

  7月12日,国际期刊《自然》刊登中山大学教授王猛团队主导的科学成果:首次发现一种在液氮温区压力下超导的镍氧化物超导体。这是继铜氧化物之后,科学家发现的第二种在液氮温区超导的全新材料,也是我国科研人员在高温超导领域取得的一项突破性成果,有望推动破解高温超导机理,使设计和预测高温超导材料成为可能,实

我国科学家发现病原菌全新致病机制

  南京农业大学教授王源超领导的科研团队日前取得一项关于作物疫病发生机制的突破性成果,揭示了病原菌攻击宿主的全新致病机制——“诱饵模式”。这是人类首次在更精准的层面认识这类严重危害植物的病原菌分子机理,为改良农作物的持久抗病性提供了新方向。  13日,国际知名学术杂志《科学》(《Science》)在

使AI更具生物合理性!科学家提出神经网络新策略

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509435.shtm近日,中国科学院自动化研究所研究员曾毅负责的类脑认知智能团队在美国《国家科学院院刊》(PNAS)上发表了一篇题为“脑启发神经环路演化赋能脉冲神经网络”的新研究。他们受“经过自然演化的生

从预测进化-AI能“构想”新蛋白质结构

  半个世纪以来,科学家一直在寻找解决“蛋白质折叠问题”的方法。这是生物学领域的一项重大挑战,难倒了几代科学家。但现在,人工智能(AI)解决了这一问题。据《自然》杂志1日发表的论文,包括美国华盛顿大学、伦斯勒理工学院和哈佛大学的研究人员在内的研究小组描述了一种升级的阿尔法折叠系统,该系统由深度思维(

AI能“构想”新蛋白质结构

科技日报北京12月2日电 (实习记者张佳欣)半个世纪以来,科学家一直在寻找解决“蛋白质折叠问题”的方法。这是生物学领域的一项重大挑战,难倒了几代科学家。但现在,人工智能(AI)解决了这一问题。据《自然》杂志1日发表的论文,包括美国华盛顿大学、伦斯勒理工学院和哈佛大学的研究人员在内的研究小组描述了一种

全新的蛋白质标签实现灵敏且定量的蛋白检测

  Promega的科学家近日开发出一种新方法,可对细胞内的蛋白质进行轻松检测。这种称为HiBiT的多肽标签可与任何蛋白质相连接,从而实现高度定量且极其灵敏的生物发光检测。这样无需使用抗体,即可利用生物发光对蛋白进行定量。  HiBiT只有11个氨基酸,因此很容易与CRISPR/Cas9基因编辑技术

大脑发育的神经网络建模

  本周《自然》发表的两篇研究Assembly of functionally integrated human forebrain spheroids和Cell diversity and network dynamics in photosensitive human brain organoi

科学家首次在琥珀中发现蛇-揭示全新物种

新华社北京7月19日电(记者屈婷 喻菲)传奇的琥珀产区——缅甸北部克钦邦胡冈谷地再次传出“新知”。由中国、加拿大、美国和澳大利亚科学家组成的国际科学团队日前在产自此地的两块琥珀中,首次发现蛇类标本,并揭示了一个前所未知的物种。   这一研究成果19日发表在美国《

中国科学家绘制出全新人类脑图谱

  中国科学院自动化所脑网络组研究中心蒋田仔团队联合国内外其它团队通过6年的努力,成功绘制出全新的人类脑图谱:脑网络组图谱。该图谱包括246个精细脑区亚区,以及脑区亚区间的多模态连接模式,突破了100多年来传统脑图谱绘制思想,引入了脑结构和功能连接信息对脑区进行精细划分和脑图谱绘制的全新思想和方法,

乌克兰科学家研发出“全新医用生物分析系统”

  现代医学诊断很大程度上基于利用生物组织的分子组成及其属性。这不仅提高了诊断质量,同时还可以查明特殊病人遗传系统破坏的根源,从而找到更加有效的治疗此类疾病的手段。   在近20年中,医学界对生物传感器研究产生极大的兴趣。生物传感器是一种分析工具,它的构成中包括生物活性单元(酶、抗体、DNA、细胞、

中国科学家绘制出全新人类脑图谱

中国科学院自动化所脑网络组研究中心蒋田仔团队联合国内外其它团队通过6年的努力,成功绘制出全新的人类脑图谱:脑网络组图谱。该图谱包括246个精细脑区亚区,以及脑区亚区间的多模态连接模式,突破了100多年来传统脑图谱绘制思想,引入了脑结构和功能连接信息对脑区进行精细划分和脑图谱绘制

俄罗斯科学家开发出一种用于矿藏研究的人工神经网络

  俄罗斯联邦科研机构管理署发布消息称,俄科院科拉科学中心的研究人员使用人工神经网络方法绘制出复杂矿床的分布。这一研究成功发表在著名的国际期刊《科学报告》上。    在地质绘图时,多多少少会受到客观因素和主观意识的影响。地质学家按照一定的网络(例如,每隔50米)选择岩石的样本,并根据自

俄罗斯科学家开发出一种用于矿藏研究的人工神经网络

   俄罗斯联邦科研机构管理署发布消息称,俄科院科拉科学中心的研究人员使用人工神经网络方法绘制出复杂矿床的分布。这一研究成功发表在著名的国际期刊《科学报告》上。   在地质绘图时,多多少少会受到客观因素和主观意识的影响。地质学家按照一定的网络(例如,每隔50米)选择岩石的样本,并根据自己的美感,将其