中新網北京1月12日電 (記者 孫自法)施普林格旗下專業(yè)學術期刊新刊《自然-化學工程》創(chuàng)刊號發(fā)表一篇化學論文稱，研究人員開發(fā)出一個能對蛋白質進行工程改造的人工智能(AI)驅動的全自動機器人，這項研究結果是對無需人類干預的蛋白質設計和構建的一次概念驗證。
該論文介紹，蛋白質在所有生命形式中都起著重要作用，蛋白質的各種功能廣泛應用于生物技術、化學和醫(yī)學。改造新的蛋白質通常是個重復且費力的過程，有時甚至要好多年才能完成。由于生物性狀和實驗的復雜性，開發(fā)一個能持續(xù)運作不休息并能從產生的數據中學習的全自動系統(tǒng)一直是個挑戰(zhàn)。
在本次研究中，論文通訊作者、美國威斯康星大學麥迪遜分校Philip A. Romero和同事合作設計出名為SAMPLE(Self-driving Autonomous Machines for Protein Landscape Exploration)的機器人平臺，能在沒有人類干預或反饋的情況下快速改造蛋白質。該平臺由AI驅動，能學習蛋白質序列和功能間的關系，設計出新的蛋白質后把這些蛋白質送到機器人系統(tǒng)進行測試，再向AI算法進行反饋，提升其理解。
為測試該系統(tǒng)，論文作者用4個SAMPLE智能體改造出了耐熱性更好的酶。雖然搜索行為不同，但每個SAMPLE智能體都能發(fā)現(xiàn)熱穩(wěn)定性更好的酶。論文作者估計，這個機器人系統(tǒng)或許只要幾周就能改造完這些蛋白質，成本也只要原來的一小部分，而同樣任務可能需要人類科學家耗時6-12個月。
論文作者總結指出，獲取資源延遲、機器人故障和系統(tǒng)宕機可能會影響該機器人研發(fā)蛋白質的總耗時，因此，提議該系統(tǒng)以協(xié)助蛋白質的按需發(fā)現(xiàn)進行設計。(完)
