在生物学的世界中，AI正在掀起一场颠覆性的革命。正如ChatGPT解读人类语言一样，AI语言模型如今也能解码“生命的语言”——蛋白质序列。位于美国加州伯克利的Profluent Bio公司，正在利用人工智能（AI）和蛋白质语言模型，推动蛋白质设计从偶然发现向精准控制的转变，为基因编辑、抗体治疗等领域开辟新路径。
今天，让小编带你了解Profluent如何用AI重新书写生物学的未来。
AI蛋白语言模型：从自然中学习生命密码
蛋白质是生命的基础，其功能由其序列和三维结构决定。但在传统研究中，探索蛋白质功能往往像“黑盒子实验”，充满未知。而Profluent提出的proseLM（protein structure-encoded language model）则让这一切变得不同。
proseLM是一种全新的AI模型，它通过将蛋白质的结构和功能信息融入语言模型，不仅能解读自然界已有的蛋白质序列，还能主动设计具备特定功能的新型蛋白质。这一技术突破，让基因编辑和抗体设计等复杂任务变得更加高效精准。
Profluent团队通过实验验证了proseLM的强大潜力：
- 基因编辑：仅通过一次优化循环，proseLM的性能已媲美当前最先进的碱基编辑器。
- 抗体结合：proseLM设计的抗体结合效果甚至超过了临床批准的抗体药物nivolumab。
从“发现”到“设计”：AI赋能生物学研究
传统蛋白质工程通常依赖定向进化或手动优化，这种方法不仅耗时，还受限于自然界的随机性。proseLM通过AI挖掘自然序列的模式，让蛋白设计从“偶然的发现”转向“精准的设计”。
Profluent的研究负责人Jeffrey Ruffolo博士指出，proseLM结合了两种主流方法的优势：
- 进化式设计：通过序列推断蛋白质的功能和结构。
- 结构式设计：根据特定功能需求生成匹配的序列。
这种“阅读”和“书写”生物学语言的能力，让proseLM在多功能蛋白质设计上具备更强的灵活性。无论是复杂的基因编辑工具，还是精准的抗体治疗，AI都在为生命科学提供前所未有的可能。
从实验室到社会：广泛应用的潜力
Profluent不仅停留在理论层面，还通过其平台将AI设计成果推向更广泛的应用：
- 基因编辑工具：今年4月，Profluent发布了由AI设计的可编程基因编辑器OpenCRISPR-1，并向公众免费开放使用。
- 药物开发：proseLM在抗体设计中表现出的高效和精准，或将推动下一代生物药物的开发。
此外，Profluent的技术还具备跨领域应用的潜力，比如可持续农业、绿色能源等，让AI设计蛋白质为全球挑战提供创新解决方案。
AI生物学：未来的无限可能
Profluent并非唯一一家探索AI蛋白质设计的公司。今年，另一家AI生物公司EvolutionaryScale推出了ESM3模型，成功设计出一种与已知荧光蛋白相似度仅58%的新型绿色荧光蛋白。这种竞争和探索标志着AI在生命科学领域的蓬勃发展。
Profluent表示，未来将向公众开放proseLM的非商业使用，以促进学术界和行业的反馈。这种开放的态度，也为科学研究的协作和创新提供了更多可能。
Profluent的proseLM是一种强大的工具，它将结构式设计的精准性与语言模型的广泛适应性相结合，为蛋白质设计开创了新纪元。从基因编辑到药物开发，这一技术不仅仅是对生命科学的赋能，更是一种重新定义研究范式的革命。正如Profluent的CEO Ali Madani博士所说：“我们正在迈向一个精准设计的时代，用AI去解决社会的重大挑战。”在这场由AI推动的生物学变革中，proseLM无疑是一个值得关注的重要里程碑。
