AI 改写生命科学研究范式阿尔法折叠 2 问世五载重塑学科生态并迈向临床应用

时间：2025-12-04人气：作者：小编

2020 年，谷歌旗下 “深度思维” 公司推出人工智能模型阿尔法折叠 2。如今，该模型已实现对全球已知两亿多种蛋白质结构的精准预测，将原本需要数年的人工测定周期压缩至短短几分钟，直观展现了人工智能驱动科学突破的巨大能量。

英国《自然》网站近期报道指出，阿尔法折叠 2 问世五年来，不仅彻底改变了结构生物学的研究路径，更推动计算生物学迈入发展新阶段。不过，要将其解锁的生物学洞见转化为药物开发等实际应用成果，仍需时间沉淀与持续探索。

开放共享，加速科研突破

阿尔法折叠 2 已在多个前沿科研场景中落地生根，成为科学家的得力助手。

奥地利维也纳分子病理研究所的安德烈亚・泡利团队，长期致力于精子与卵子结合机制的研究。2018 年，该团队发现斑马鱼卵表面的 Bouncer 蛋白是受精过程的关键，但始终无法破解其识别精子的核心机制。

阿尔法折叠 2 的出现为研究带来了转机。模型预测显示，一种名为 Tmem81 的蛋白会与两种精子蛋白形成复合物，进而与 Bouncer 蛋白结合。这一预测很快通过实验得到验证。

泡利表示，阿尔法折叠 2 大幅加快了研究进程，“现在我们每个项目都会用到它”。2024 年，该团队相关研究论文正式发表，而这只是引用《自然》杂志阿尔法折叠 2 原始论文的近 4 万篇文献之一。2021 年 7 月，“深度思维” 开源了这一模型，并在《自然》上详细阐述其技术原理。

与多数高被引论文的热度衰减不同，科学界对阿尔法折叠 2 的关注至今热度未减。研究人员认为，开放共享是其迅速普及的核心原因。“深度思维” 不仅公开了算法代码，还与欧洲分子生物学实验室合作搭建了 “阿尔法折叠数据库”。目前该数据库已收录超过 2.4 亿个结构预测结果，覆盖绝大多数已知蛋白质，为全球 100 多个国家的 330 万名研究者提供了有力支持。

跨界赋能，重塑学科生态

阿尔法折叠 2 带来最深远变革的领域，当属结构生物学。欧洲生物信息学研究所的珍妮特・桑顿直言，它 “重塑了结构生物学的面貌”。

数据显示，使用阿尔法折叠 2 模型的研究人员，向蛋白质数据库提交结构的数量比未使用者高出约 50%，提交效率也优于采用其他 AI 方法或传统技术的团队。

更值得关注的是，这个基于蛋白质数据库训练而成的 AI 模型，正在反哺实验科学。阿尔法折叠 2 的开发者约翰・江珀强调，模型预测的结构能帮助研究人员解析 X 射线晶体学和冷冻电镜获取的实验数据，这对原本为其提供训练数据的实验研究者而言尤为珍贵。

计算生物学也借势迎来发展新机遇。桑顿观察到，如今学术会议上几乎每一个报告都会提及阿尔法折叠 2。在直接引用该模型的文献中，AI 辅助药物研发、蛋白质设计等方向的研究尤为突出。

美国哥伦比亚大学计算生物学家穆罕默德・阿尔库赖希坦言，阿尔法折叠 2 问世之初，不少同行曾陷入 “生存危机”，担忧蛋白质结构预测这一核心难题已被彻底攻克。但事实证明，它不仅没有终结相关研究，反而开辟了更多创新赛道 ——AI 蛋白质设计就是典型代表，既激发了科研人员的新热情，也吸引了更多资金投入该领域。

目前，科学家已借助阿尔法折叠 2 设计出应对抗生素耐药性的解决方案，探寻疟疾等疾病的新疗法，同时在深入解析疾病机制、加速靶向药物开发等方面取得重要进展。