東時間5月8日,谷歌DeepMind與 Isomorphic Labs(DeepMind 創始人創立)宣布推出新一代AI生物分子結構模型AlphaFlod 3。
據悉,新的模型不僅局限于蛋白質結構的預測,它還能夠預測DNA、RNA、配體等生命分子的結構和相互作用,甚至可以預測翻譯后修飾(PTM)和離子對相應分子系統結構的影響。研究人員僅需輸入一個生物分子復合體的基本描述,幾秒后便能收獲該復合體3D結構的準確預測。
被《Nature 》收錄的《Accurate structure prediction of biomolecular interactions with AlphaFlod 3》 對模型的能力進行了詳細論證。
據論文數據顯示:與現有的預測方法相比,AlphaFlod 3無需輸入任何結構信息的情況下,其準確性已比PoseBusters基準上的最佳傳統方法高出50%(一些特殊場景可達100%),理論上優于現有的基于物理的生物分子結構預測工具。
不過,任何工具的使用都不能脫離實際。經歷數天測試,已有不少專家學者引入實際問題對AlphaFlod 3的能力評估。就目前測試結果而言,AlphaFlod 3確實充滿潛力,但還不足以“顛覆”這一領域。
全生命分子預測,AlphaFlod 3更接近AIDD了
與過往的AlphaFlod系列工具類似,AlphaFlod 3也采取了神經網絡架構,并以蛋白質數據庫(PDB)中的全球分子結構數據為基礎進行訓練。不過,AlphaFlod 3的預測準度在大部分場景中都遠超前代產品,且在預測范疇上實現了大規模的擴充。
這些能力的升級來源于AlphaFlod 3新引入的主要組件,包括升級版的Evoformer模塊(現為Pairformer 模塊)、全新的Diffusion Network等。其中,Diffusion Network從點云通過概率擴散預測坐標,進而實現了更高的預測精度。

此外,一些模型上的創新也對AlphaFlod 3的預測結果進行了優化。在手性分子等形態相似結構上,算法常會發生預測錯誤。這類情況下,AlphaFlod 3采用了交叉蒸餾的方式,讓具備Transform模型的AlphaFlod 2先行預測,再把預測數據添加到 AlphaFlod 3 的訓練中,一定程度提升了預測的準確率。
論文展示了部分AlphaFlod 3的預測結果。例如對感冒病毒刺突蛋白( 藍色 )與抗體( 綠松石色 )和單糖( 黃色 )相互作用時的結構預測,與真實結構準確匹配( 灰色的)中,它與實驗室得到的結果幾近完全匹配(灰色部分)。