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人工智能蛋白质设计技术的研究进展及在生物医药

创新开发中的应用与面临的挑战

苗洪江董泽凯向秋茹薛贵荣

（上海天壤智能科技有限公司上海200232）

摘要蛋白质是协调复杂生命过程的精密“分子机器”，具有巨大的医疗应用潜力。然而，因为蛋白质的一维氨

基酸序列、三维结构和生物功能之间的关联复杂，所以设计蛋白质并将其工程化以实现预期的功能和特性是一个极其困

难的挑战。目前，人工智能在各个领域均取得了革命性的进展，人工智能与蛋白质工程技术的结合已成为一种强大的新

型蛋白质设计工具，可用于生成各类生物活性分子。本文介绍人工智能蛋白质模拟和设计领域的研究进展和应用，尤其

是在生物医药创新开发应用中面临的挑战和前景。

关键词人工智能蛋白质工程新型蛋白质合成生物学药物开发

O629.73;TP399A1006-1533(2024)07-0001-09

中图分类号：文献标志码：文章编号：

引用本文苗洪江,董泽凯,向秋茹,等.人工智能蛋白质设计技术的研究进展及在生物医药创新开发中的应用与面

临的挑战[J].上海医药,2024,45(7):1-9;55.

Researchprogressofartificialintelligencepoweredproteindesignandtheprospect

andchallengesofitsapplicationininnovativebiologicsdesign

MIAOHongjiang,DONGZekai,XIANGQiuru,XUEGuirong

(ShanghaiTianrangIntelligenceCo.,Ltd.,Shanghai200232,China)

ABSTRACTProteins,theintricate“molecularmachines”thatorchestratelife’sprocesses,holdimmensepotentialfor

therapeuticapplications.However,thedesigningandengineeringoftheseproteinstowardsdesiredpropertiesandfunctions

remainaformidablechallengeduetothecomplexinterplaybetweentheaminoacidsequence,thethreedimensionalstructure,

andbiologicalfunction.Artificialintelligence(AI)hasbeenmakingtransformativestridesinvariousfieldsanditscombination

withproteinengineeringtechniquesoffersapowerfultoolkitingeneratingnovelproteinsforsyntheticbiologyandtherapeutics

development.Inthisreview,wewilldiscusstheadvancementsandapplicationsofAIinproteinmodelinganddesi