革新生物科学：AI驱动的蛋白质合成与应用

一、从自然汲取灵感：AI构建蛋白质序列

美国初创企业Evozyne携手NVIDIA，借助预训练AI模型，成功创造出两种具有重大潜力的蛋白质，旨在医疗与清洁能源领域开辟新天地。通过其发布的联合论文，展示了加速药物研发的新途径及其生成的蛋白质氨基酸序列。一种蛋白质被用于治疗先天性疾病，而另一种则致力于消耗二氧化碳以减缓全球气候变暖。

AI与蛋白质：共创未来

Evozyne的联合创始人兼论文共同作者Andrew Ferguson，一位跨学科专家，融合了化学与机器学习的智慧，揭示了AI模型生成的合成蛋白质与自然产物的惊人相似性。这标志着AI已学会模仿自然界的设计原则，创造出符合预期的蛋白质序列。

AI加速蛋白质生成

Evozyne采用NVIDIA的Transformer模型ProtT5，结合BioNeMo软件框架和服务，以高效生成蛋白质，推动医疗与能源领域的可持续发展。通过将BioNeMo与变分自编码器（VAE）相结合，形成ProT-VAE工作流程，实现了蛋白质设计的创新。

AI助力：缩短训练周期，扩大模型规模

机器学习技术让研究人员能探索数百万种氨基酸组合，高效识别潜在的有用序列，相较于传统蛋白质工程设计方法（如定向进化），AI方法能快速迭代，一次改变蛋白质中的大量氨基酸。Evozyne通过多GPU计算加速训练过程，使得大型AI模型的训练时间从数月缩短至一周，从而创造出前所未有的蛋白质模型，为疾病治疗和应对气候变化提供了新路径。

展望未来：AI加速蛋白质工程

自DeepMind的AlphaFold成功解析蛋白质折叠以来，AI在加速蛋白质设计方面展现出巨大潜力。AI的应用不仅加速了蛋白质结构分析与设计，也为药物研发提供了前所未有的速度与效率。众多制药公司、生物技术初创企业和生物科研人员正利用NVIDIA BioNeMo等工具，加速推进生物科学的边界，为解决人类健康和环境问题带来新的希望。

结语：AI引领生物科学新纪元

AI技术正在重塑生物科学研究的面貌，通过加速蛋白质设计与合成，为医疗和环保领域带来了革命性的变革。随着AI在生物科学领域的不断深化应用，我们期待着更多突破性成果，为人类社会的可持续发展注入更强动力。