加州大学洛杉矶分校生物工程师 Jason Zhang 利用人工智能创造自然界中从未见过的蛋白质

蛋白质设计算法可能有助于解开生物学的秘密并改变以前无法治疗的疾病的治疗方法。

来源:UCLA

几十年来对创造全新蛋白质的科学探索在人工智能时代得到了加速。

蛋白质是生命的关键组成部分,可以充当结构支撑、信使、催化剂或运输系统,具体取决于组成它的氨基酸及其产生的 3D 形状。这种多功能性使得设计的蛋白质有望成为医学、工业和研究领域的游戏规则改变者。

当今人工智能生成蛋白质设计领域的先锋人物之一是加州大学洛杉矶分校 Samueli 工程学院生物工程助理教授 Jason Zhang。在 2025 年加入该学院之前,他是 David Baker 领导的华盛顿大学实验室的博士后研究员,David Baker 因在计算蛋白质工程方面的突破而获得 2024 年诺贝尔化学奖。

张是加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所 (CNSI) 的成员,旨在延续这一开创性传统,寻找新药物和新的基本生物学见解。在一次采访中,他讨论了蛋白质工程背后的技术及其未来的潜力。

蛋白质工程为何吸引您?

我可以看到使用计算机来想象生物学中从未见过的蛋白质的前景。这是一个令人兴奋的领域,仍处于起步阶段,但我相信它是未来。

在攻读博士学位期间,我进行了一些传统的蛋白质工程来构建分子工具来理解基本的生物学问题。即使我在 2020 年完成了学位,这也是一个艰苦的过程。

然后我看到了 David Baker 实验室的一些研究。他的团队并没有让生物学进化来找到好的蛋白质,而是合理地设计它。当我加入他的实验室时,人工智能正在爆炸式增长。当我们发布程序时,它们似乎已经过时了,因为事情发展得太快了。

蛋白质工程过程是什么样的?

您在研究中提出了哪些类型的问题,答案可能会引向何处?

为什么要在加州大学洛杉矶分校从事这项工作?