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

质谱技术助力全新定量蛋白质组数据差异分析计算模型

  8月13日,国际学术期刊Cell Discovery 在线发表了中国科学院上海营养与健康研究所中科院计算生物学重点实验室(马普计算生物学研究所)邵振课题组研究论文“MAP: model-based analysis of proteomic data to detect proteins wit

AI模型“Evo”:揭开基因组“密码全书”新篇章

《科学》杂志15日发布了一项突破性研究成果:美国斯坦福大学Arc研究所团队利用人工智能(AI),开发出一种大规模基因组基础模型“Evo”,翻开了生命的“密码全书”。该模型采用先进架构,能够以前所未有的精度,解析和设计从分子层面到整个基因组级别的DNA、RNA及蛋白质序列。其不仅能够预测突变对细胞内部

Meta公司AI预测6亿蛋白质结构

ESM宏基因组图谱数据库包含6.17亿个蛋白质的结构预测。图片来源:ESM宏基因组图谱 谷歌旗下人工智能(AI)公司Deep Mind今年公布了2.2亿个蛋白质的预测结构,几乎涵盖了DNA数据库中已知生物的所有蛋白质。现在,另一个科技巨头正在填补蛋白质宇宙中的暗物质。 Meta公司(前

Nature子刊:AI像造句一样设计人工蛋白质

  近年来,人工智能(AI)已在医学、生物学及制药领域中展示出广阔的发展前景。特别是在蛋白质设计和工程领域,基于 AI 技术创建人工的蛋白质序列已经成为现实,并可能被用于治疗各种疾病。  日前,来自 AI 研究企业 Salesforce Research 、合成生物学公司 Tierra Biosci

生物学领域最大规模AI模型发布

2月19日,美国弧形研究所、美国芯片制造商英伟达公司和美国斯坦福大学等机构的研究人员共同开发的人工智能(AI)生物学模型Evo 2正式发布。目前,该模型已开放给全球科研人员,他们可通过网页使用该模型,还可免费下载该模型的源代码、训练数据及参数。美国弧形研究所在其官网发布公报称,在前一代模型Evo 1

AI设计能提高蛋白质稳定性、精确度及效率

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能够提高

语言型验电器的相关设计原理介绍

   语言式高压验电器属于高压验电工具,由信号仪配用高压绝缘杆组成。    在验电时,信号仪可以自动检测带电体的电磁强度来确定被测导体是否带电,并且自动启动语音电路和灯光指示。    不同电压等级的验电器配用相应电压等级的绝缘杆,它具有体积小﹑重量轻﹑使用简单﹑携带方便等特点。    广泛用于

AI通过儿童眼睛和耳朵学习语言

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517076.shtm   ?戴着头戴式摄像头的孩子捕捉到的视频帧。图片来源:纽约大学数据科学中心美国纽约大学研究人员开展了一项实验,他们通过一个孩子的眼睛和耳朵来训练多模式人工智能(AI)系统,使

中风后,抓住语言康复关键期

   除高致死率外,脑卒中还具有高致残率和高复发率的特点。据报道,存活下来的卒中患者中,近3/4合并有不同程度的残疾。语言能力衰退甚至丧失,就是严重后遗症之一。  语言能力是大脑功能的重要体现,其中枢存在于大脑中,在大脑半球、小脑以及脑干等各部分都有分布,可协作完成语言从提取分析、思维形成,到言语活

机器学习分析出语言多样性成因

  人类至少有7000多种不同的语言,这种多样性强加了社会界限,对我们的认知和经济生活、思考方式以及人们之间的互动都产生了深远影响。  瑞士苏黎世大学(UZH)的研究人员在《英国皇家学会学报B》上发表文章称,他们在大型数据集上运用机器学习技术证明,当前的语言多样性在很大程度上是由于过去10000年过

多模态同步语言神经影像数据集发布

  大脑在加工语言时,需要实时调动多个脑区的神经元进行协同工作。构建高时空分辨率的神经影像数据可以帮助我们更好地了解各个脑区以及脑区之间的协同合作,对于探索大脑的语言加工机制至关重要。当前已有的开源数据主要针对英文采集,只包括单一模态的神经影像数据,如高空间分辨率的功能核磁共振(fMRI)或高时间分

自闭症研究需警惕冒犯性语言

   自20世纪80年代自闭症有了“临床”定义以来的几十年里,许多人一直主张将自闭症理解为神经多样性谱系中的正常部分,而不是一个需要“解决”的“问题”。尽管如此,在研究文献中,自闭症经常被使用医学或病理学语言来描述。  为了减少自闭症研究对相关群体的负面影响,科学家在一项研究中阐述了研究者在工作中应

PNAS:言简意赅——语言表达的共同目的

  这里有一个简单的问题:下面2个句子哪个表达的意思更明确?  1. "John threw out the old trash sitting in the kitchen."  2. "John threw the old trash sitting in the kitchen out."  

多模态同步语言神经影像数据集发布

  大脑在加工语言时,需要实时调动多个脑区的神经元进行协同工作。构建高时空分辨率的神经影像数据可以帮助我们更好地了解各个脑区以及脑区之间的协同合作,对于探索大脑的语言加工机制至关重要。当前已有的开源数据主要针对英文采集,只包括单一模态的神经影像数据,如高空间分辨率的功能核磁共振(fMRI)或高时间分

新算法将物理问题转化为量子语言

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/515050.shtm科技日报讯 (记者刘霞)谷歌公司科学家设计出一种算法,可将复杂的物理问题转化为量子物理学的语言,这可能使量子计算机变得更有用。相关论文发表于最近的《物理评论X》杂志。 新成果

鲁白:在科学殿堂,工作语言就是英语

在中国举办国际会议的工作语言问题,一直令组织者们头疼 究竟该使用中文还是英文作为工作语言,一直是令近年来在中国境内举办国际学术会议的组织者们头疼的问题,最近召开的2007生命科学前沿学术研讨会同样遇到这个问题。在会议召开前夕的媒体见面会上,大会组委会成员鲁白明确表示,“进入科学殿堂,工作语言就是英

语言虚拟机内存管理研究取得进展

近日,中国科学院软件研究所科研团队在语言虚拟机内存管理方面取得进展,涉及垃圾回收(GC)算法的跨语言性能评估以及面向大数据系统的新型垃圾回收器设计。在现代编程语言中,GC负责自动管理内存分配和回收,其效率直接影响用户程序的性能。目前,学术界和工业界主要通过对比评估单一语言运行环境下的GC实现,来分析

草原土拨鼠有复杂语言-甚至超过人类

  最新科学研究显示,草原土拨鼠可能拥有仅次于人类的语言能力,甚至 超过人类的灵长类近亲和海豚等高智商动物,这一结果令许多野生动物专家大跌眼镜。  据英国《每日电讯报》23日报道,美国北亚利桑那大学的一位生物学家发现,土拨鼠的叫声包含着丰富内容,可以描述颜色、大小、前进的方向

除了指数增长模型和逻辑斯蒂增长模型,还有哪些增长模型?

除了指数增长模型和逻辑斯蒂增长模型,还有以下一些增长模型: **一、Gompertz 增长模型**  1. 特点:   - Gompertz 模型也是描述种群增长的一种模型,其增长曲线也呈“S”型。与逻辑斯蒂增长模型相比,Gompertz 模型在初期增长相对较慢,然后逐渐加速,最后增长速度

生物界的ChatGPT,首次成功从零生成原始蛋白质

导读去年,DeepMind开发的AlphaFold系统几乎预测了所有的蛋白质结构,如今蛋白质领域再获突破,由Salesforce Research公司开发的ProGen系统:首次成功从零生成原始蛋白质,相关论文近期发表在Nature Biotechnology上。很多人将其称之为“生物界”的Chat

中国科大设计高效蛋白质口袋生成算法

近日,中国科学技术大学认知智能全国重点实验室刘淇教授指导博士生张载熙和哈佛大学医学院Marinka Zitnik教授课题组合作,设计了一种基于图表示学习和蛋白质语言模型的深度生成算法PocketGen,生成与小分子结合的蛋白质口袋序列和空间结构。实验验证表明,PocketGen在生成成功率和效率方面

动物模型及动物疾病模型技术介绍

动物模型|动物疾病模型技术介绍人类疾病的动物模型(animal model of human disease)是指各种医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物。在生物科研整体实验中,动物模型是非常重要的一环。一、动物模型的意义1、动物模型可复制临床上一些疾病不常见,如放射病、毒气中毒、烈性传染

动物模型及动物疾病模型技术介绍

  动物模型|动物疾病模型技术介绍   人类疾病的动物模型(animal model of human disease)是指各种医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物。在生物科研整体实验中,动物模型是非常重要的一环。   一、动物模型的意义   1、动物模型可复制临床上一些疾病不常见,

动物模型及动物疾病模型技术介绍

  动物模型|动物疾病模型技术介绍   人类疾病的动物模型(animal model of human disease)是指各种医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物。在生物科研整体实验中,动物模型是非常重要的一环。   一、动物模型的意义   1、动物模型可复制临床上一些疾病不常见,

电脑孕妇检查模型-电子孕妇腹部触诊模型

电脑孕妇检查模型又称为电子孕妇腹部触诊模型和四步触诊模型,按标准孕妇的身体尺寸大小设计制造,胎心音的听诊由电脑线路芯片控制,模型由热塑弹性体塑胶材料制成,外观和触感与人的身体相似,具有真实感并给实习生以临床真实环境感受,是各类医学院、卫生学校、护校、医院等妇产科医护人员临床实习培训的理想教具。一、模

动物模型及动物疾病模型技术介绍

  动物模型|动物疾病模型技术介绍   人类疾病的动物模型(animal model of human disease)是指各种医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物。在生物科研整体实验中,动物模型是非常重要的一环。   一、动物模型的意义   1、动物模型可复制临床上一些疾病不常见,

基于ASM模型的出水水质预测机理模型

为了推动和规范活性污泥模型的发展,国际水协会(International Water Association, IWA)于1983年组织南非、日本、美国、丹麦、荷兰五国专家成立活性污泥通用模型国际研究小组,致力于新的活性污泥数学模型的开发,并于1987年、1995年和1999年陆续推 出了3个ASM

动物模型及动物疾病模型技术介绍

  动物模型|动物疾病模型技术介绍  人类疾病的动物模型(animal model of human disease)是指各种医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物。在生物科研整体实验中,动物模型是非常重要的一环。  一、动物模型的意义  1、动物模型可复制临床上一些疾病不常见,如放射病、毒

生成式AI进军基因编辑领域

OpenCRISPR-1的物理结构,这是一种由Profluent的AI技术创建的基因编辑器。图片来源:singularityhub.com制图、写歌、作诗、编程、生成视频……生成式人工智能(AI)技术与各行业的结合不断为人们带来惊喜,在各领域掀起革新浪潮。现在,AI的应用场景再次拓展:美国AI蛋白质

研究显示家庭收入差距影响儿童语言能力

  你的宝宝不会回答类似“今天你过得怎么样?”或“等你长大了,你想做什么?”等这样的问题。这是因为在婴儿成长到蹒跚学步的年龄前,他们没有遣词造句的能力,但这并不意味着其不会从早期与父母的交谈中受益。   美国斯坦福大学的Anne Fernald认为,社会经济地位(SES)较高家庭的孩子,在学校