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AI正在重新设计生命,诺贝尔奖得主David Baker要用蛋白质造计算机和分子机器

AI正在重新设计生命,诺贝尔奖得主David Baker要用蛋白质造计算机和分子机器
2026年11月08日 00:21 新浪网 作者
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  (来源:图灵人工智能)

转自DeepTech深科技,仅用于学术分享,如有侵权留言删除

  近日,诺奖得主、华盛顿大学蛋白质设计研究所(IPD)主任戴维·贝克(David Baker)因在设计全新蛋白质方面的开创性贡献,被伦敦皇家学会(Royal Society)授予克鲁恩奖章(Croonian Medal)。

  按照惯例,获奖科学家会发表一场演讲,回顾自己数十年间的研究,这也是皇家学会在生物科学领域最重要的演讲。但戴维一开场就表示,他要讲的几乎全是过去一两年的工作。

  本世纪初,戴维带领团队设计出第一个自然界中不存在的蛋白质 Top7,证明从零开始造蛋白是可行的。而过去三年,蛋白质设计领域的时间刻度一直在压缩:一开始,学界还在讨论生成式模型能否可靠地造出一个能折叠的新蛋白质;到 2025 年底,AI 从头设计的酶已经在多种化学反应中逼近天然酶的催化效率。

  时至今日,科学家不必再反复证明蛋白质设计的可行性,关键的问题变成,这些蛋白质可以用来做什么?

  在这场演讲中,戴维给出的答案是:AI 辅助蛋白质设计第一次赋予人类在分子层面编程物质的能力。他展示了一条已成形的技术阶梯:让蛋白质从认准靶标,到只在特定条件下起效,再到催化化学反应、操控 DNA、组装新材料,甚至用于构建可定向搬运物质的分子机器,终极目标是造出基于蛋白质的计算系统。

(来源:YouTube)

  结合不再是瓶颈,蛋白质要变成启动开关

  他进一步举例表示,为肿瘤坏死因子受体(TNF receptor,一类在炎症中起核心作用、也是多种自身免疫病药物靶点的受体)设计的结合蛋白,已经能够达到极高的亲和力,目前正向临床推进。

  酶设计的关键问题也在迭代

(来源:YouTube)

  离开生物医药,构建可循环工作的蛋白质机器

  戴维还补充道,相比大多数人工纳米材料,蛋白质有一个难以替代的优势:完全可生物降解。

  在演讲的最后,戴维展示了一个有些“炫酷的”应用:光控铰链蛋白,这种蛋白可以受不同波长的光驱动,在两个构象之间切换,改变与周围蛋白质的结合性,这正是制造分子机器所需的基本能力。团队下一步想用化学燃料驱动同样的循环,先让蛋白质沿着轨道行走。

(来源:YouTube)

  即便全氟化合物降解这样的硬约束依然存在,需要解决的问题变多了,但能做的事也在变多。戴维对整体前景保持乐观,在他看来,这个领域的发展,某种程度上受限于我们的想象力。

  参考内容:

  https://royalsociety.org/science-events-and-lectures/2026/11/croonian-prize-lecture/

  https://www.youtube.com/watch?v=1mu3x97th90

  https://doi.org/10.1038/s41586-026-11143-w

  https://doi.org/10.1038/s41586-026-11167-2

  https://newsroom.uw.edu/news-releases/ai-biodesign-project-aims-to-adapt-natures-design-rules/

  https://www.science.org/doi/10.1126/science.aay2790

  运营/排版:何晨龙

  注:封面/首图由 AI 辅助生成

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