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近日，國際權威科學期刊《自然·通訊》上發(fā)表了一項生物農藥領域研究成果，該研究深度融合AI蛋白質設計技術與分子作用機制解析，實現(xiàn)了蝎毒素LqhαIT的殺蟲效力翻倍。該研究由我國AI蛋白質設計領域企業(yè)北京分子之心科技有限公司（以下簡稱“分子之心”）攜手天津大學、海南大學、南方科技大學、美國杜克大學等科研機構完成。

分子之心相關負責人介紹，這項研究構建起從機制發(fā)現(xiàn)到AI智能設計、再到實驗驗證的全鏈條研發(fā)閉環(huán)，強有力地驗證了AI蛋白質設計技術在革新生物大分子設計、加速新藥研發(fā)等生物科技前沿創(chuàng)新中的巨大潛力。

自然界中，?？?、蝎子等動物毒液中的多肽毒素，因其對昆蟲靶標的高特異性和對哺乳動物的低毒性，不僅被視為新一代綠色生物農藥的核心方向，也為新型多肽藥物的開發(fā)提供了靈感。然而，蛋白質、多肽等生物分子的設計和應用長期受限于兩大挑戰(zhàn)：一是復雜生物分子的精細作用機制難以被徹底闡明，二是天然分子的功能改造與工程化優(yōu)化高度依賴于傳統(tǒng)的“經驗試錯、大海撈針”式篩選，研發(fā)投入巨大、周期漫長且成功率極低。

在本次研究中，聯(lián)合團隊完整揭示了綠海葵毒素Av3和蝎毒素LqhαIT這兩種天然昆蟲選擇性毒素的作用機制，洞察了它們“精確識別與特異性作用”的核心分子密碼，為后續(xù)該類分子的精準設計奠定了基礎。

依托分子之心自研的ComplexDDG等AI蛋白質算法，團隊基于美洲大蠊鈉通道NavPaS-蝎毒素LqhαIT復合物結構，僅用數小時便設計出101個高潛力的候選分子。經AI算法的多維度智能評估，最終確定28個分子進入濕實驗驗證環(huán)節(jié)，并成功鎖定一個殺蟲效力翻倍，同時保留對哺乳動物低毒性的高效力候選分子。

分子之心上述負責人介紹，這套由AI深度驅動的研發(fā)體系，徹底顛覆了傳統(tǒng)生物農藥研發(fā)中高度依賴經驗和漫無目的盲試的低效模式。它不僅大幅提升了蛋白質、多肽等生物大分子的研發(fā)效率與成功率，還將原本動輒數年的研發(fā)周期縮短至數周甚至更短。AI蛋白質設計技術作為生物領域的下一代核心生產力工具，具備極強的通用價值和無限的創(chuàng)新潛力。它不僅能夠從零開始設計自然界中不存在的新型生物分子，其應用前景更是極為廣闊，將深遠影響多個戰(zhàn)略性產業(yè)。