清华大学药学院学者开发基于蛋白质语言模型的结构与功能预测方法

研究背景 随着计算生物学的快速发展,我们正处于一个由数据驱动的生物信息学新时代。蛋白质,作为生命活动的执行者,其结构和功能预测一直是科学研究的核心问题。近年来,深度学习技术的突破性进展,尤其是蛋白质语言模型的兴起,为研究者们提供了一个全新的视角来了解蛋白质在生命体内所扮演的角色。 蛋白质语言模型,通过对大量序列的自监督学习,能够捕捉到氨基酸残基之间复杂的相互作用和模式。这些模型不仅能够预测蛋白质的三维结构,还能够揭示其功能和动态特性,并展现出优于经典计算生物学方法的表现。田博学课题组开发了一系列的基于蛋白质语言模型的方法,在抗体结构、蛋白质与DNA结合位点、细胞色素450酶活性预测等工作中取得了进展,为药物设计、疾病机理研究以及生物工程等领域做出了贡献。 研究内容 基于蛋白质语言模型的结构预测: 抗体药物对癌症、传染病等的治疗和预防具有重要意义。抗体的结构决定性质,因此结构预测对于性质优化至关重要。现有的实验方法通......阅读全文

大脑处理语言,母语最“省事”

多数人只会说一两种语言,而美国华盛顿特区的47岁地毯清洁工Vaughn Smith却精通24国语言。据《科学》报道,在一项新的大脑成像研究中,研究人员仔细观察了像Smith这样多语言者的大脑,以了解其语言特定区域在听到不同语言时的反应。研究人员发现,受试者熟悉的语言引起了他们大脑更强烈的反应。但有一

iScience:利用蛋白质组学构建预测模型识别未知底物

  近日,中国科学院大连化学物理研究所生物技术研究部生物分子功能研究组研究员朴海龙团队基于生物信息学方法,揭示了癌症中关键的去泛素化与泛素化分子相互作用网络。  去泛素化与泛素化作用是生命体内至关重要的转录后修饰作用,参与到细胞周期、免疫调控、信号传递等几乎所有的生物学通路过程中。同时,该作用体系对

人类语言基因让小鼠变“聪明”

  美欧研究人员15日发表的一项新研究表明,如果给小鼠引入人类版本的语言基因Foxp2,那么小鼠的学习能力将得到提高。这一成果有助于研究人类语言的出现和进化。  Foxp2语言基因是十多年前在英国一个存在严重语言障碍的家族中首先发现的,缺乏这种基因的人普遍存在学习障碍和语言组织障碍。这种基因并非人类

基因测序:解读上帝的语言

  2000年6月基因图谱完成的发表会上,克林顿说:”这是上帝创造生命所用的语言”。而如今我们逐渐开始解读上帝的语言了,人类一直受到病痛的困扰,如果可以预先知道可能会患有什么疾病,就可以提前预防,安吉丽娜·朱莉在2013年4月27日接受预防性的双乳房切除术,以降低罹癌风险,皆因在此前被检测出BRCA

占领语言AI一片天地

 周玉(受访者供图)“做科研和开公司,一个要静,一个要动,有天壤之别。”中国科学院自动化研究所(以下简称自动化所)研究员、北京中科凡语科技有限公司(以下简称中科凡语)董事长周玉在接受《中国科学报》采访时表示,“科学家变企业家,面临双重突破,一是突破自我认知差异,熟悉管理之道、经营之道;一是突破技术到

鲸鱼歌声与人类语言惊人相似

根据《科学进展》发表的一项新研究,鲸鱼的歌声在效率上可以与人类的交流相媲美,在某些情况下甚至更胜一筹。与此同时,《科学》发表的另一项研究,通过对座头鲸歌声的录音,进一步观察了鲸鱼的歌声是否遵循普遍的语言规律。自然选择青睐简洁而非冗长。例如,大喊“躲开!”比大喊“小心,有一枚炮弹来袭,你得闪开!”更快

儿童辨识情绪能力不受语言限制

  一项研究表明,儿童能够识别母语和外语中的情绪,不过在母语中的识别准确度更高。相关成果近日发表于《科学报告》。  英国普雷斯顿中央兰开夏大学的Georgia Chronaki及其同事让没有外语经验的57名儿童和22名年轻成年人完成一项语音情绪识别任务,其中涉及他们的母语(英语)和3种外语(西班牙语

儿童辨识情绪能力不受语言限制

一项研究表明,儿童能够识别母语和外语中的情绪,不过在母语中的识别准确度更高。相关成果近日发表于《科学报告》。 英国普雷斯顿中央兰开夏大学的Georgia Chronaki及其同事让没有外语经验的57名儿童和22名年轻成年人完成一项语音情绪识别任务,其中涉及他们的母语(英语)和3种外语(西班牙

研究表明音乐是世界语言

  每种文化都青睐音乐和歌曲,这些歌曲有很多不同的用途:伴舞、抚慰婴儿或表达爱。现在,在分析了来自世界各地的录音后,研究人员发现,不管来自哪种文化,共享其中一个功能的歌曲听起来均很相似。因此,人们无论倾听来自60个国家的任何一首歌曲,都可以对其进行准确的推断,即使只听了14秒。相关论文近日刊登于《当

狒狒叫声隐藏语言起源秘密

  人类语言是如何在2500万年前起源的,一直被认为是科学界最大的未解谜团之一。科学家近日发现,这个谜可能从狒狒的叫声中找到答案。  来自法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学等6所高校的科学家对1335只狒狒进行了声学和舌部解剖学研究。结果发现,几内亚狒狒的几类叫声中包含着独特的类人元音。  此前研究认为,人

“语言服务助力数字中国倡议”发布

12月27日至28日,第七届语言服务高级论坛在北京、广州、武汉三地联合举办。与会语言文字工作者深入学习贯彻党的二十大精神,就语言服务助力数字中国建设形成共识。闭幕式上,广州大学教授、国家语言服务与粤港澳大湾区语言研究中心主任屈哨兵代表大会向教育界、学术界及全社会发出“语言服务助力数字中国”的六点倡议

研究揭示抹香鲸的神秘语言系统

几千年来,鲸鱼都是人类眼里神秘的存在,常出现在神话和民间传说里。在过去一个世纪里,尽管鲸类学或鲸鱼科学提高了我们对这些海洋哺乳动物的认识,但研究鲸鱼仍然是一项艰巨的挑战。现在,多亏了机器学习,我们离了解这些深海“居民”更近了一点。近日,美国麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)和“鲸类

汉语语言产生数据库发表

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517976.shtm

Science:mRNA,跨物种的沟通语言

  吉尼亚理工大学的科学家发现了一种潜在的新的植物沟通形式,其使得它们彼此之间共享了惊人数量的遗传信息。  由弗吉尼亚理工大学农业和生命科学学院植物病理学、生理学及杂草科学教授Jim Westwood获得的这一研究发现,为我们打开了一个新科学领域的大门,从分子水平上来探索植物彼此的沟通机制。它还为科

“国家语言资源服务平台”正式上线

12月27日,“国家语言资源服务平台”(http://fw.ywky.edu.cn/)正式上线。 据了解,“国家语言资源服务平台”基于2017年上线的国家语委语言资源网升舱改造,旨在打造国内汇聚最多语言资源的权威网站、国家语言服务能力建设的示范平台。由教育部语言文字信息管理司指导建设,广州大学“

蛋白质工程领域的重大突破——-AI模型设计六种性能更优蛋白质

  人工智能(AI)蛋白质设计正在走向“更快、更好、更强”。美国麻省总医院布莱根分院和贝斯以色列女执事医疗中心团队开发了一款名为EVOLVEpro的AI工具,被认为是蛋白质工程领域的一项重大突破。团队在最新一期《科学》杂志上展示了通过该工具设计的6种具有不同用途的蛋白质,证明了EVOLVEpro能够

帕金森体外模型帕金森体外模型

体外培养的中脑多巴胺能神经元MPTP损伤模型l实验操作:实验采用胚胎龄14一16天的大鼠,剖子宫取胎,取胎鼠中脑腹侧区。可将多个胚胎来源的组织收集在一起,置Fl2培养基(Gibco)至35mm的培养皿中,以细剪刀剪碎。将2ml含0.125%的胰酶的F12加入到组织中,该混合物于37oC孵育10分钟后

人工智能推动病原菌效应蛋白功能鉴定

  华东理工大学生物反应器工程全国重点实验室教授王启要团队,开发了人工智能赋能的蛋白质功能预测新方法,利用蛋白质语言模型进行效应蛋白预测鉴定,为病原菌毒力因子的大规模挖掘提供了技术平台,推动了病原菌效应蛋白的功能鉴定,为复杂的病原菌效应蛋白-宿主免疫互作机制网络的解析奠定了技术基础。相关研究近日发表

2022语言与智能技术竞赛这天举办

3月30日,聚焦自然语言处理(NLP)领域的2022语言与智能技术竞赛(以下简称 NLP竞赛)正式启动报名。为便利参赛者,竞赛将联手“千言”数据集开源项目,发布中文领域首个搜索知识对话数据集、首个面向实际应用场景的中文大规模段落检索数据集等多个重磅数据集。本次竞赛覆盖跨模态、知识驱动、可信学习等人工

婴儿不说话-亦能识语言

  像学习口头语言一样,婴儿已经做好了学习视觉语言的准备。这是近日在美国科学促进会年会上报告的一项研究结论。图片来源:Daria Shevtsova/Pexels CC0  家长和科学家都知道,婴儿就像海绵一样,能够学会他们出生国度的任何语言。但人们并不清楚这是否包括视觉语言。  为了了解婴儿对视觉

早产儿更易出现语言障碍

  一项美国研究发现,早产儿大脑听觉皮层发育迟缓,导致其幼儿时期的语言表达能力可能较差。这一研究发现有望为儿童语言能力问题的诊断和干预提供指导。   妊娠期一般要持续40周,早产是指妊娠不满37周的分娩,这是导致新生儿死亡或长期并发症的主要原因。   美国伊利诺伊大学语言和听觉科学教授布赖恩·蒙

发现决定人类语言功能关键基因

为什么人能说话而黑猩猩不能?答案可能就在基因FOXP2   为什么人能说话而其生物学近亲黑猩猩却不能?英国《自然》杂志11月12日刊登研究报告说,答案可能就在基因FOXP2上,这个基因的人类版本与黑猩猩版本仅有两点小小的不同,但却因此赋予人类独特的语言能力。   美国加利福尼亚大学等机构

美研究揭示大脑如何学习语言

   美国一项新研究表明,人类用于学习语言的大脑回路还能“兼职”其他用途,而非此前认为的是专门用于学习语言的模块。   发表在最新一期美国《国家科学院学报》上的这项研究显示,儿童学习母语及成年人学习外语时使用的大脑回路还有记住购物清单或学习开车等多种用途。论文共同作者、州立肯特大学的菲利普·哈姆里克

有关生命起源的分子语言成功重建

加拿大蒙特利尔大学科学家开创性地重建了生命起源的两种分子语言,并进行了数学验证。《美国化学会志》最新发表的这一突破,为纳米技术的发展打开了新的大门,其应用范围包括生物传感、药物输送和分子成像。人们可以把生物体看成由数十亿个纳米机器和纳米结构所组成的,这些纳米机器和结构之间的通信,能创建移动、思考、生

美研究揭示大脑如何学习语言

  新华社电 美国一项新研究表明,人类用于学习语言的大脑回路还能“兼职”其他用途,而非此前认为的是专门用于学习语言的模块。   发表在最新一期美国《国家科学院学报》上的这项研究显示,儿童学习母语及成年人学习外语时使用的大脑回路还有记住购物清单或学习开车等多种用途。论文共同作者、州立肯特大学的菲利普

大脑听觉皮层可助增强语言感知

  英国《自然·通讯》杂志12月20日在线发表的两篇神经科学论文提出,人们能借助听觉皮层的快速动态变化,在嘈杂的环境中辨认出语句。其中一组人员发现,当词语中的某些部分被噪音掩盖时,听觉中枢的一个区域能实时补充缺失的音节。另一项研究表明,在先前接触过这些语句的情况下,听觉中枢的快速变化能让人们理解噪音

《现代生物学》:手舞足蹈乃语言前奏

我们经常在街头看到人们一边走路,一边对着手机“自言自语”,同时伴随着各种各样的手势。尽管电话另一端的听者并不会看到这些动作,但这种行为表明,手势是人类交流的一个必要组成部分。许多类人猿的手势也具有相似的功效。对猩猩的一项研究表明,为了更好地沟通,它们能够改进自己的手势——这一发现对于研究人类语言的进

美国科学家破译老鼠-“语言”

   雄性老鼠在打架时会发出一种尖锐的叫声,在逃跑和追逐其他雌性时也会发出不同的叫声。科学家首次破译了老鼠在追逐、打斗等社交行为中发出的这些超声波。相关成果2月17日发表于《自然—神经科学》。  老鼠会发出各种各样的声音与同伴交流。科学家很长时间里都在尝试解释这些人耳无法察觉的超声波“吱吱”声,但却

形形色色的跨界语言奇才

  语言是文化的承载者,一种语言反映了一种思维方式。美国成为创新强国的重要原因之一,是其来自世界各地的移民带来了不同的语言及不同的思维方式,而不同思维方式的碰撞易于激发出创新火花。对于个人,掌握多种语言就意味着能用不同的思维方式考察问题,因而面对难题和挑战更有可能拿出不同凡响的解决方案。更不用说,多

仔猪模型评价婴幼儿乳品蛋白质营养研究获新进展

  猪作为人类肠道研究理想模型,其肠道解剖结构、酶系统发育与营养代谢特征和婴幼儿高度相似,近年来已广泛应用于婴幼儿配方奶及乳品蛋白功能评价研究。  为应对当前婴幼儿配方奶粉精准设计中缺乏亚洲人群基础氨基酸数据、蛋白质消化吸收机制尚不清晰等问题,中国工程院院士、中国科学院亚热带农业生态研究所首席研究员