科研团队成功利用人工智能蛋白语言模型揭示生命演化奥秘

为什么不同生物在适应相似环境时,会独立演化出相似的功能?一项最新研究从蛋白质的“高阶特征”层面揭示了这一生命演化奥秘的重要机制。 这项研究由中国科学院动物研究所邹征廷研究员团队完成,成功利用人工智能领域的蛋白语言模型,揭示了蛋白高阶特征在功能适应性趋同演化中的关键作用,为理解生命演化之谜提供了新视角。相关成果已于近日发表于国际学术期刊《美国国家科学院院刊》。 “高阶特征”破解传统研究局限 趋同演化是自然界中一种引人入胜的现象。蝙蝠与齿鲸本是演化上差异巨大的生物类群,却都独立发展出了通过回声定位感知环境的能力。长久以来,科学家们致力于探索这类表型趋同背后的分子机制。 传统研究方法主要聚焦于蛋白质序列中单个氨基酸位点的趋同变化。然而,越来越多的证据表明,即使没有明确的位点趋同,同源蛋白仍可能通过高阶结构或理化特征的趋同演化实现功能上的相似性。 “这就像用不同的砖块砌出结构相似的墙。”研究团队成员解释,“虽然组成的氨基酸......阅读全文

断裂型内合肽介导的蛋白质环化的特征介绍

  环化蛋白质具有3个明显的特性:  ①提高稳定性和活性,这是由于环化的蛋白质可以减少非折叠状态的构象熵值;  ②折叠速度快,这是因为其减少了折叠途径的数目的缘故;  ③对N端和C端特异性的蛋白酶具有抗性,因此能改善在体内的稳定性。  由于以上特性,环化蛋白质在蛋白质工程和医药工业中备受重视。以IM

我国学者成功观测到一类高阶非厄米奇异点结构

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516114.shtm 16日记者从中国科学技术大学获悉,该校中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰、荣星等人,在单自旋体系中系统研究了对称性与高阶非厄米奇异点结构的关系,并成功观测到了一类高阶非厄米奇异

科研人员建立人工智能驱动的空间蛋白质组学新技术

近年来,空间组学技术成为解析组织异质性和复杂细胞相互作用的重要工具。尤其是,空间转录组学在胚胎发育、神经科学和疾病机制研究中展现出潜力。作为直接执行生物功能的核心分子,蛋白质的空间分布研究在技术上面临挑战。现有空间蛋白质组学技术受限于质谱检测通量和高昂成本,难以兼顾高分辨率与大面积组织分析需求,限制

西湖大学郭天南:蛋白质组大数据和人工智能的临床应用

  高通量蛋白质组技术的进步驱动了大队列级别的临床蛋白质组研究的深度不断拓展。2020年1月10日上午,SCIEX特邀西湖大学特聘研究员郭天南进行网络讲座,为大家介绍《蛋白质组大数据和人工智能的临床应用》,将具体探讨蛋白质组大数据的方法学进展,以及其结合人工智能在医学中的应用。敬请期待!  →点击此

Nature-Methods-:北大汤富酬团队揭示单个细胞内高阶染色质结构

  调控基因组元件的高阶三维(3D)组织为基因调控提供了拓扑基础,但尚不清楚哺乳动物基因组中的多个调控元件如何在单个细胞内相互作用。  2023年8月28日,北京大学汤富酬团队在Nature Methods (IF=48)在线发表题为“scNanoHi-C: a single-cell long-r

国内最高!微波通信码速率提升75%

  5月26日,记者从中国科学院空天信息创新研究院(以下简称空天院)获悉,空天院科研团队开展了面向新一代高阶高通量星地数传系统的高阶体制高码率星地通信地面技术实验。通过在地面模拟卫星数传发射,该实验成功实现了X频段单通道最高每秒2100兆比特的高通量数据通信,将微波通信码速率提升了75%,为当前国内

直接RNA测序、串联质谱法揭示新冠转录组和蛋白质组特征

此前,南开大学高山、阮吉寿等在中国预印本ChinaXiv网站发表论文,称新冠病毒S蛋白可能存在Furin蛋白酶切位点。近日,发表在预印本网站bioRxiv上的一篇论文使用直接RNA测序和串联质谱法表明了SARS-CoV-2的转录组和蛋白质组的特征,揭示了细胞通道在去除了疑似Furin 蛋白酶切位点的

丘成桐等构建超网:解析任何社会、自然现象内在规律

日前,北京雁栖湖应用数学研究院院长丘成桐教授、邬荣领研究员、吴杰研究员等在《美国国家科学院院刊》(PNAS)合作发表了题为《Hypernetwork modeling and topology of high-order interactions for complex systems》(复杂系统高

科学家将人工智能技术成功用于蛋白质复合物结构预测

  蛋白质作为构成人体组织器官的支架和主要物质,在人体生命活动中起着重要作用。蛋白质的相互作用能产生许多效应,如形成特异底物作用通道、生成新的结合位点、失活、作用底物专一性和动力学变化等,细胞的代谢、信号传导以及基因表达调控都与错综复杂的蛋白质相互作用网络密切相关。  蛋白质的三维空间结构对蛋白质相

科学家将人工智能技术成功用于蛋白质复合物结构预测

  蛋白质作为构成人体组织器官的支架和主要物质,在人体生命活动中起着重要作用。蛋白质的相互作用能产生许多效应,如形成特异底物作用通道、生成新的结合位点、失活、作用底物专一性和动力学变化等,细胞的代谢、信号传导以及基因表达调控都与错综复杂的蛋白质相互作用网络密切相关。  蛋白质的三维空间结构对蛋白质相

未来的考试可能是一篇反思性报告

不知道《孔雀东南飞》的主人公,在人工智能时代并不稀奇。人工智能颠覆了知识的存在方式和生成方式,学习、教学、考试也会相应发生改变。一个人是否学习、掌握了规定的知识,是上个时代大学课堂考核的核心。一个人是否有自我驱动的学习意愿以及能力,将是人工智能时代的人成长的关键。能让一个人获得幸福感的事,是挑战你所

“人工智能+”,加什么?

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519704.shtm去年,AI语言大模型ChatGPT的诞生引发了全球人工智能浪潮,随着视频生成模型Sora的发布,以AIGC(Artificial Intelligence Generated Cont

人工智能会谈判

英国伦敦深度思维公司的一项研究表示,人工智能(AI)代理可谈判和形成协议,使其在桌面游戏《外交》中胜过其他无此能力的代理。这些发现展示了一种深度强化学习方法,用其建模的代理可以与其他人工代理沟通和合作,在玩游戏时共同制定计划。相关结果近日发表于《自然—通讯》。 开发能展现出代理间合作和沟通的人工智能

人工智能如何“向善”

一段时间以来,以ChatGPT为代表的人工智能大模型搅动了全球人工智能技术发展的浪潮。从写代码到讲故事,从撰写文章到自动制作数据表格……人工智能正在给人类的工作、学习、生活带来诸多变化。  我们距离“无所不能”的通用人工智能还有多远?人工智能的发展带来哪些安全隐患和挑战?近日召开的2023北京智源大

打造星地通信“高速路”-我国成功开展新型技术实验

  记者5月26日从中国科学院空天信息创新研究院获悉,该院团队与合作者日前成功开展了新型星地通信地面技术实验,实现了X频段单通道每秒2100兆比特的通信码速率,将星地微波通信码速率提升了75%。  据介绍,随着卫星技术的高速发展,卫星探测产生的数据快速增长,海量空间探测数据下传需求与星地数据传输带宽

人工智能出现了,我们会更关注学习品质吗

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510470.shtm“说起ChatGPT,人们的第一反应竟是诈骗、抄袭。”比利时布鲁塞尔大学教授安东尼·安托万(Anthony Antoine)坦言,不只是中国,面对ChatGPT,国外的高教人士同样有

蛋白质比DNA更靠谱?质谱方法可分析古骨骼生命特征

  分析测试百科网讯 那些致力于寻找古老琥珀中的蚊子,以期发现侏罗纪时期恐龙DNA的科学家们可能会很失落,因为这种行为只在《侏罗纪公园》系列电影中实现过。毕竟,一只刚吸完血的蚊子,恰好被树脂包裹,并且留存数千万甚至上亿年,还被科学家们发现,这概率微乎其微。当基因测序仪苦于没有远古生物的DNA用于测序

水生所四膜虫蛋白质磷酸化修饰特征等研究获进展

  11月7日,国际蛋白质组学领域刊物Molecular & Cellular Proteomics在线发表了题为Phosphoproteomic analysis of protein phosphorylation networks in Tetrahymena thermophila, a

人工智能再次战胜人类,人工智能强势闯入医疗界

  人工智能技术在物流、医疗、金融、产业物联网等很多领域都有现实应用。对于关乎每个人健康的医疗领域而言,不管医生是不是接受,人工智能已强势闯入医疗界。  最近有两条消息再次把人工智能推向了高潮:  1.2017两会中人工智能第一次出现在政府工作报告中,关注人工智能的科技界因此热血沸腾。  2.世界癌

Science:AI成功设计自然界中尚不存在的蛋白

7月21日,来自华盛顿大学等机构的科学家们在Science杂志上发布了一款新的人工智能(AI)软件,该软件能够为自然界中尚不存在的蛋白质绘制结构。更令人振奋的是,科学家们已经利用这一软件创造出潜在用于工业反应、癌症治疗、甚至用于预防呼吸道合胞病毒(RSV)感染的候选疫苗的原始化合物。计算生物学家Ju

人工智能出现了,我们会更关注学习品质吗

  “说起ChatGPT,人们的第一反应竟是诈骗、抄袭。”比利时布鲁塞尔大学教授安东尼·安托万(Anthony Antoine)坦言,不只是中国,面对ChatGPT,国外的高教人士同样有“狼来了”之感。  然而,谁也阻挡不了人工智能的发展。“将‘人工智能+教育’作为教育系统性变革的内生变量,引领推动

稀土配位分子笼特异性识别和分离高阶富勒烯异构体研究获进展

分子识别是生物体系的重要过程,尤其在酶-底物、抗原-抗体、药物-靶点等特异性键合过程中发挥重要作用。1985年富勒烯C60的发现,开启了三维碳材料研究的新纪元。随着富勒烯碳原子数增加,其立体和构造异构体种类呈指数级增长。不同富勒烯异构体及其衍生物的物理化学性质存在显著的异构效应,直接影响它们的光电、

人工智能如何更“社会”?

   2018年,人工智能在无人驾驶汽车领域“连续撞车”,多家公司出现了安全事故,人工智能技术在安全、隐私等诸多方面挑战,人们开始质疑,“人工”和“智能”究竟能否和谐相处?  在这种焦虑情绪的影响下,人们开始思考人工智能未来的走向。日前在北京召开的新兴科技峰会上,这一话题受到了专家的广泛关注。  在

人工智能“钱”路何方

同一天,两家人工智能(AI)企业“冰火两重天”。 10月11日,有光科技宣布,该公司已获得AEF大湾区创业基金(由戈壁大湾区管理)新一轮投资,以进一步拓展其业务区域。 与此同时,港股上市的商汤科技早盘冲高回落,午后震荡走跌,再次创下历史新低。截至收盘,其总市值为445.6亿港元,远低于其Pr

人工智能,用好才好用

   为期3天的2018中国互联网大会12日在北京闭幕,与会专家学者就互联网前沿技术、产业发展态势话题进行了研讨。大会期间,一系列以移动物联为核心的科技成果亮相,人工智能成为讨论焦点。  “通过视频解码,再结合裸眼3D显示技术,你以后能在清晰度达到8K的电视上看世界杯了。”在中国联通的展区,工作人员

人工智能助力药物研发

人工智能工具能帮助科学家规划多步骤化学反应。图片来源:Roger Mayne Archive/Mary Evans Picture Library  化学家有了新的实验室助手:人工智能(AI)。研究人员开发出一种深度学习计算机程序。其可产生创建诸如药物化合物等小型有机分子所需的反应序列“蓝图”。表面

人工智能体会走捷径

 图片来源:DeepMind本报讯 称,一种最新研发的计算机程序具有类似哺乳动物一样的寻路能力。该研究同时也为理解人脑的运作提供了更多见解。 神经网络——以人脑为模型的计算机系统——能够执行大量令人惊叹的任务,如物体识别,但是在寻路方面的表现却不尽如人意。人脑的寻路功能依赖于一种名为网格细

人工智能会放气球

  现在,人工智能有了新本领:放气球。 根据《自然》12月3日发表的一篇论文,一种人工智能控制器能让平流层的气球一连数周待在原地。该研究结果代表了深度强化学习向现实世界应用迈进了非常难得的一步,提高了全自动环境监测成为现实的可能性。 填充氦气的“超压”气球常被用来在高层大气中开展实验,比如气

人工智能“自学”做翻译

  得益于神经网络——从人脑获得灵感的计算机算式——的发展,自动化的语言翻译已经存在了相当长一段时间。但训练这些网络需要海量数据:数以千万计的逐句翻译,以展示人类如何做这项工作。现在,两篇新论文表明神经网络可以在无需平行文本的情况下学习翻译——这一令人震惊的进展或让人们获得许多不同语言的文献记录。 

人工智能将超越人类大脑?要不要向人工智能低头

  低头不是容易事,如果对方还是你的创造物,只怕更窘。但科学家现已开始不断提醒我们,要为这件事做点准备了——如果说此前的警告是还有一两个世纪的光景,现在已经锐减为不到50年。   美国科学家库兹韦尔,被主流商业报刊《Inc.》评为“爱迪生的合法继承人”,他作出的推算是:在2045年,人工智能(AI