AIGC 的发展高开猛走。当人们还在因为 AIGC 在绘画、写作等领域的出色表现而惊叹不已，它已经大步迈入进击生命科学的新阶段。
近日，国内 AI 公司天壤发布了基于扩散的生成模型 TRDiffusion，一种优异的蛋白质设计新方法。TRDiffusion 从零开始创造，生成全新的蛋白质结构，而非自然界中已经存在的天然蛋白质。
图：天壤 TRDiffusion 生成的全新的蛋白质结构
第四代蛋白质从头设计
蛋白质是一种含有氨基酸的分子，它们是组成和维持生命的基本物质。因其空间结构决定了生物学功能，使得从头设计蛋白质三维结构来精准实现目标功能成为可能。
蛋白质从头设计最早出现在20世纪80年代左右。第一代蛋白质设计通过简单化学原理指导二级结构的组装；第二代蛋白质设计加入了专家经验，通过序列-结构关系来指导二级结构组装；第三代有了明显突破，从已知结构中提取的知识能量函数最小化来寻找目标蛋白质。
前三代设计方法都存在极大限制，比如依赖专家经验或者天然蛋白质。
直到21世纪，随着蛋白质三维结构数据的快速增长，以AI主导的蛋白质设计在2022年爆发，实现了自动探索巨大的蛋白质空间，端到端的设计蛋白质序列和结构。
同年，AIGC 爆火，其发展启发了计算生物学家，「基于扩散的蛋白质生成」成为第四代蛋白质设计的新方向。
基于扩散的蛋白质生成模型 TRDiffusion
据天壤研究团队介绍，相比其它模型，基于扩散的生成模型更接近人的思维模式，也是 AIGC 拥有开放性创造力的原因之一，其工作原理是通过连续添加高斯噪声来破坏训练数据，然后通过反转噪声过程来学习恢复数据。
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