由华盛顿大学领导的研究团队利用人工智能（AI）设计了合成蛋白质，这些蛋白质能够更快、更有效地中和致命蛇毒，并且成本更低，据Nvidia报道。这项研究由计算生物学家Susana Vazquez Torres领导，在诺贝尔奖得主David Baker的实验室进行，使用深度学习模型开发这些蛋白质。他们的研究发表在《自然》杂志上，实验室测试表明，AI设计的蛋白质成功保护了动物免受致命毒素的影响。
一个多世纪以来，抗蛇毒血清的生产依赖于动物免疫，需要数千次的取毒和血浆提取。Torres及其团队希望通过AI驱动的蛋白质设计来取代这种方法，将多年的工作压缩到几周内完成。Nvidia在2月7日的一篇博客文章中提到：“AI设计的蛋白质可以在计算机模拟中生成数百万种潜在的解毒结构，无需在实验室中筛选大量蛋白质。”
研究人员使用Nvidia的Ampere架构和L40 GPU，以及RFdiffusion和ProteinMPNN等深度学习模型，生成了数百万种可能的解毒结构。通过AI工具预测这些设计蛋白与蛇毒毒素的相互作用，迅速锁定最有前景的设计。研究人员创建的蛋白质能够紧密结合致命的三指毒素（3FTx），中和其效果。实验室测试确认了其稳定性，小鼠实验显示，在暴露于致命神经毒素后，存活率为80%至100%。与传统抗蛇毒血清不同，这些AI设计的蛋白质体积小、耐热、易于制造，且无需冷藏保存。
每年有超过10万人死于蛇咬，另有30万人遭受严重伤害，特别是在非洲、南亚和拉丁美洲的农村社区。许多受害者无法负担或获得传统抗蛇毒血清，导致家庭陷入更深的贫困。Nvidia表示：“与每剂需数百美元的传统抗蛇毒血清不同，这些AI设计的蛋白质可能可以大规模低成本生产，使救命治疗能够在最需要的地方得到应用。”
研究人员强调，这项研究不仅限于蛇咬治疗。同样的AI驱动方法还可以用于设计针对病毒感染、自身免疫疾病和其他难以治疗的疾病的精准疗法。通过用算法精度替代试错药物开发，研究人员正在努力使救命药物更加经济实惠和普及。
Torres及其合作者——包括来自丹麦技术大学、北科罗拉多大学和利物浦热带医学院的研究人员——正致力于将这些蛋白质推向临床试验和大规模生产。“如果成功，这一AI驱动的进步将拯救生命，并提升世界各地的家庭和社区。”Nvidia总结道。
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