冷冻电镜技术
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AI是抢活还是赋能?颜宁给出最新答案
观察者网· 2025-11-20 07:36
学术生涯与研究目标 - 学术研究早期目标为取得能进入教科书的成果,重点关注糖酵解相关的葡萄糖转运蛋白以及电信号产生与传导相关的钠离子通道[2] - 将葡萄糖转运蛋白和钠离子通道戏称为“糖”和“盐”,并透露最初感兴趣的课题是与脂肪相关的SREBP蛋白,但因技术限制进展缓慢[3] 技术挑战与突破 - 在X-射线晶体衍射技术主导年代,膜蛋白是极具挑战性的靶点,转运蛋白存在多种构象,需逐一破解结构才能进行基于结构的药物研发[3] - 钠离子通道结构解析面临巨大困难,其α亚基有9种亚型,其中与痛觉相关的Nav1.7因全球约三分之一成年人受疼痛困扰而成为制药企业关注的新药靶点[5] - 冷冻电镜技术革命是关键突破,分辨率从10埃提升至1埃(0.1纳米),使团队得以解析钠离子通道和钙离子通道的大部分构象[6][8] 新科研范式:观察启发 - 科研范式正从“问题导向”转变为“观察启发”,利用高分辨率冷冻电镜直接观察未知世界,例如从清华荷塘水样中发现大量独特纤维结构[11][12][14] - 在荷塘样本中发现由糖支撑的全新结构,被称为“生命暗物质”,并发现仅由糖构成的纤维,这些结构可能用于碳中和、新材料或信息存储[14] - 团队开发名为Ahaha的算法,用于测定糖纤维的绝对手性,并努力将电镜发展为高通量技术,从两周解析一个结构提升至一天解析十几个结构[16][18] AI在科研中的角色 - 认为AI是赋能工具而非威胁,强调“AI是为我所用的”,团队已开发能自动搭建糖结构的AI模型[20][21] - AI赋能科学加速发现,同时生物学可能赋能AI,例如参考高度节能的大脑结构来改进未来AI硬件[21] - 冷冻电镜“酷寻”产生海量数据,通过在线公开数据与训练AI模型进行解读[19]