首页  »  科学  »  科学探索

AI深度进入基因领域,人类返老还童将成为可能?

2019-04-30 07:39:24

来源: 新京报

  人工智能已经深度进入基因和蛋白质领域,这既是医疗、药物和生命科学与AI联姻的一种突破,也意味着AI在维护人们健康、延长寿命和提高生命质量方面有了稳步进展。

  谷歌最新人工智能软件阿尔法折叠(Alpha Fold),在一项极其困难的任务中击败了所有对手,成功根据基因序列预测了生命基本分子——蛋白质的三维结构。

  这意味着,人工智能已经深度进入基因和蛋白质领域,这既是医疗、药物和生命科学与AI联姻的一种突破,也表明AI在维护人们健康、延长寿命和提高生命质量方面有了稳步进展。

  阿尔法折叠是被设计来解析蛋白质折叠的。生物体和人体拥有着各种各样的蛋白质,它们承担着身体各种复杂且重要的功能,从食物消化到免疫抗病,从感觉到运动功能等,都离不开蛋白质。

  一个简单的蛋白质往往包含了数百个氨基酸,其空间结构的可能性就高达10的300次方个。不只是蛋白质中氨基酸序列决定生命现象和疾病,而且蛋白质的空间结构同样决定生理功能和疾病,只要蛋白质的结构发生一点错误,就会诱发和导致各种疾病,如糖尿病、帕金森症和阿尔茨海默症等。

  也因此,解析蛋白质结构已成为基因测序后,诊断疾病、研发新药和深入理解生命现象的一把重要钥匙。阿尔法折叠通过人工智能算法,在去年底的一项有98名参赛者参加的解析蛋白质结构的竞赛中赢得第一名,获得了43种蛋白中的25种蛋白结构的最高分,排名第二的队伍只有其中3个获得了预测最高分。

  这说明,阿尔法折叠在解析和预测蛋白质结构上比较准确。这也昭示着,对疾病的诊断和研发新药有了新的利器。

  以阿尔法折叠为代表的AI不只是可以既快又准确地分析已知的一些蛋白质的三维结构,还能预测和发现人们尚未知晓的蛋白质结构。

  不过,阿尔法折叠的最大进步是通过算法来找到蛋白质的三维形状。一段基因序列(DNA片段)只构成了氨基酸按一定序列排成的长链,仅仅靠基因测序是无法获知蛋白质结构的,这就需要阿尔法折叠以算法来确认蛋白质的三维结构。

  从理论上分析,能够分析和预测蛋白质的形状和结构,就能够更好地确定其他分子与蛋白质结合的方式,也就可能研发新的药物,因为药物是在人体内与特殊的蛋白质结合并改变蛋白质的活动方式而发挥药效的。从这个意义上来看,阿尔法折叠能解析蛋白质折叠问题,也仅仅是一个新的开端,要研发出新药或产生新的治疗疾病的方式,还有很长的路要走。

  当然,阿尔法折叠和其他AI技术都主要是通过算法来理解疾病和改进药物治疗的效果,预测和分析蛋白质折叠尚不能解决蛋白质折叠问题。因此,现阶段比阿尔法折叠走得更远和应用得更成熟的是让AI软件诊断疾病,如癌症。

  当阿尔法折叠和其他AI技术能诊断疾病,确定病因时,就可以既采用新的疗法,如基因疗法,修改和删除致病基因,进而让返老还童成为可能,又有可能研发出针对蛋白质三维结构的新药来治疗疾病。现在,人工智能介入医学和生命科学才只是开始。(张田勘)

  • 相关阅读
  • “飞行汽车”离实用化越来越近

      据《日本经济新闻》4月9日报道,在日本,推进以垂直起降来移动的“飞行汽车”走向商用服务的行动已经出现。日本住友商事将携手美国贝尔直升机德事隆公司(Bell Helicopter Textron)力争在2025年将“飞行汽车”...

    时间:05-03
  • 空间站供电系统故障导致“龙”飞船发射再推迟

      新华社美国奥兰多4月30日电(记者周舟)美国航天局30日宣布,由于国际空间站供电系统出现故障,原定5月1日进行的“龙”货运飞船的发射任务将推迟到不早于5月3日。   美国太空探索技术公司原计划5月1日从佛...

    时间:05-02
  • 我国知识产权保护社会满意度稳步提升

      新华社北京5月1日电(记者张泉)国家知识产权局日前发布的调查结果显示,2018年我国知识产权保护社会满意度总体得分为76.88分,较2017年提升0.19分,满意度稳中有升。   据介绍,这是我国连续第7年开展知识...

    时间:05-02
  • 新闻分析:韩国三星电子营业利润缘何锐减

      新华社首尔5月1日电 新闻分析:韩国三星电子营业利润缘何锐减   新华社记者何媛 刘升基   韩国三星电子公司日前发布的一季度财报显示营业利润锐减,为近两年半以来最差季度表现。分析人士认为,行业环境...

    时间:05-02
  • 两位中国学者当选美国家科学院外籍院士

      新华社华盛顿5月1日电(记者周舟)美国国家科学院近日公布今年新选出的院士和外籍院士名单。中国疾控中心主任、国家自然基金委副主任高福和美国普林斯顿大学教授、结构生物学家颜宁当选为外籍院士。   高福...

    时间:05-02
  • 一季度我国信息技术服务实现收入同比增长16.7%

      新华社北京5月2日电(记者张辛欣)记者近日从工信部获悉,今年一季度,我国信息技术服务收入较快增长,实现收入同比增长16.7%。   工信部统计显示,一季度,我国软件和信息技术服务业收入和利润增速同步提...

    时间:05-02
  • 和高通和解后 苹果5G负责人离职、部门重大重组

      据外媒报道,在苹果和高通公司达成和解,并签署了6年的专利许可协议之后,苹果公司负责5G通讯模组项目的负责人鲁本·卡瓦列罗(Ruben Caballero)宣布离职。伴随着苹果和高通的和解,苹果的5G部门正在经历重大...

    时间:05-02
  • 机器人“同事”让物流更高效

    特种机器人助力智能安全作业。新华社发   对货物进行分拣、搬运、质检、贴面单,然后出库,这些都是王飞飞再熟悉不过的流程。不仅熟悉,每个动作他过去每天都要重复上百遍,因为他曾是菜鸟物流奉贤仓库的一名...

    时间:05-02
  • 家电企业要寻找发展新动力

      中国家电市场已从大规模普及的增量市场转向以更新需求为主的存量市场。企业要通过技术创新、管理创新、模式创新寻找发展新动力。   在日前举行的2019年度京东家电行业峰会上,中国家用电器协会理事长姜风表...

    时间:04-30
  • 家电企业要寻找发展新动力

      中国家电市场已从大规模普及的增量市场转向以更新需求为主的存量市场。企业要通过技术创新、管理创新、模式创新寻找发展新动力。   在日前举行的2019年度京东家电行业峰会上,中国家用电器协会理事长姜风表...

    时间:04-30
免责声明:本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。 本网站转载图片、文字之类版权申明,本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权,如果侵犯,请及时通知我们,本网站将在第一时间及时删除。