西湖大学未来工业研讨中心、生命科学学院、西湖实验室卢培龙课题组在全球初次完成跨膜荧光激活蛋白的准确从头规划。该团队运用AI技能霸占了跨膜蛋白结合小分子配体的中心难题，规划出的荧光激活蛋白结合特定分子后发光强度激增1600倍，精度达0.1纳米级。这一打破为药物研制、疾病医治及生物传感技能拓荒全新途径，标志着全世界内AI蛋白质规划能力获得重要打破。相关研讨效果近来在世界学术期刊《天然》上宣布。

  跨膜蛋白好像细胞膜上的“城门”，掌控着物质交流与信号传递，人类基因组中超越四分之一的蛋白质为膜蛋白，其功用反常与癌症、阿尔茨海默病等严重疾病严密相关。但是，人工规划跨膜蛋白需在杂乱膜环境中构建安稳“结合口袋”，难度堪比“在细胞膜上绣花”。卢培龙解说：“大天然用数亿年演化出精细结构，咱们要用AI在实验室‘倒推’规划。”课题组以荧光基团HBC599为“靶标”，经过深度学习优化蛋白骨架与结合位点，终究在膜蛋白内部“雕琢”出仅答应特定分子“停靠”的纳米级“口袋”。当HBC599嵌入时，荧光强度骤增至游离状况的1600倍，成为验证规划成功的“信号灯”。

  这一效果的深远含义不只在于技能打破，更在于其撬动的工业未来。AI蛋白质规划是2024年诺贝尔化学奖得主David Baker的“主力范畴”，其孵化企业已撬动百亿级工业。此次规划的跨膜荧光蛋白，更可化身“分子探针”，实时监测细胞膜动态改变，为疾病机制研讨供给全新手法，在疾病医治、药物研制、生物传感、分子检测、组成生物等范畴也具有巨大的工业使用潜力。

  “让最好的技能为我所用，去应战不可能的事，团队将持续规划能精准辨认疾病标志物的‘智能蛋白’，让药物直击靶点。”卢培龙展望，跟着国产AI算力提高与组成生物学技能打破，定制化跨膜蛋白有望成为生物医药、环境监督测定等范畴的“分子利器”，推进咱们国家在生物科学技能工业完成“换道超车”。