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64小时搞定,Claude自主设计出威胁120万人致命蝎毒结合蛋白,湿实验已测通
Anthropic 利用自家大模型 Claude,在 64 小时内从零自主设计了 211 种能与蝎子神经毒素结合的微型蛋白,其中 17 个经两家独立实验室的严格湿实验验证成功结合。研究聚焦来自四个地区的五种致命蝎毒,最强两个分子结合亲和力达到纳摩尔级别,且作用位点与已知有效抗体一致。文章详细呈现了 AI 驱动的全流程——从目标设定、工具调用、方案筛选到外包送检——展示了通用大模型在蛋白质设计领域的自主能力。同时也诚实地指出了当前局限:多靶点设计未达预期、仅完成体外结合测试、缺少细胞和动物实验验证。适合对 AI for Science 或合成生物学前沿进展有深度兴趣的读者。原文 ↗
核心观点
- ▍通用大模型(Claude)在仅有人类初始提示词和四次追问下,可端到端自主完成面向真实疾病的蛋白质结合体设计,并产出经湿实验验证的候选分子。
- ▍AI 驱动的蛋白质设计已从概念验证推进到“体外结合成功率达 18%”的实用阶段,寻找结合蛋白本身不再是主要瓶颈。
- 01Claude 在 64 小时内自主规划了完整流程:调用 12 种蛋白质设计工具,生成 318484 个候选蛋白,并完成超过 55 万次结构预测和筛选。
- 02最终共 211 个设计方案,其中 17 个(8%)在两家使用不同表达系统(无细胞合成 vs 人肾细胞)的第三方实验室中,均通过了表面等离子体共振(SPR)的严格结合标准(KD ≤ 1μM,且不与无关蛋白 CLEC12A 结合)。
- 03针对单一毒素设计(共 60 个)成功率最高达 18%,其中针对墨西哥蝎毒 Cn2 的分子表现最强,两个最优设计(Cn2-B1、Cn2-B2)的结合亲和力达到个位数纳摩尔级别。
- 04竞争性实验证实,Cn2-B1 和 Cn2-B2 的结合位点与已知能在小鼠体内中和蝎毒的传统抗体 LR 几乎完全一致。
- 05全球每年蝎子蜇伤超 120 万人,致死超 3250 例,传统抗毒血清制备需从成千上万的蝎子中取毒、注射马匹,成本极高且周期长,针对大多数蝎毒缺乏有效药物。
- 06该研究由金融研究机构 Citrini Research 提议发起,测试非生物学背景团队借助 AI 解决实际健康问题的能力。
反方 / 局限
- — 91 个旨在同时结合五种蝎毒的多靶点设计全部失败,没有一个候选分子能同时满足结合多种毒素的标准。
- — 实验使用的蝎毒为实验室重组蛋白,并非从天然蝎毒中提取;且目前仅完成了体外分子结合测试,未进行细胞层面或小鼠活体实验。
- — 研究团队明确表示,这只是开发蝎毒抗毒药物的第一步,不能声称已造出最终的抗蝎毒药物。
AnthropicClaudeAlphaFoldPDB表面等离子体共振蝎子神经毒素基坑蝇毒素Cn2Ts1AaH IAaH IILqhIIICitrini ResearchAdaptyv BioTwist Bioscience
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