人工智能迅猛發(fā)展人工合成酶有了新方法

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來源：人民日報

2018-05-31

日前，借助人工智能技術(shù)，中國科學(xué)院微生物研究所研究員吳邊團(tuán)隊制備出一系列的新型酶蛋白。研究團(tuán)隊還在世界上首次通過完全的計算指導(dǎo)，獲得了工業(yè)級微生物工程菌株，為人工智能在生物制造的工業(yè)化應(yīng)用層面突破提供了范例。

近年來，人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展，其應(yīng)用延伸到生物制造領(lǐng)域。日前，借助人工智能技術(shù)，中國科學(xué)院微生物研究所研究員吳邊團(tuán)隊制備出一系列的新型酶蛋白。研究團(tuán)隊還在世界上首次通過完全的計算指導(dǎo)，獲得了工業(yè)級微生物工程菌株，為人工智能在生物制造的工業(yè)化應(yīng)用層面突破提供了范例。

團(tuán)隊獲取的是一種人工β—氨基酸合成酶。吳邊介紹，β—氨基酸是一大類非蛋白質(zhì)氨基酸，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域。此外，它還被應(yīng)用于重要活性天然產(chǎn)物和藥物合成中，是一些抗癌藥物和糖尿病藥物的合成單元。長期以來，合成β—氨基酸依賴金屬催化，不僅花費高昂，且化學(xué)過程給環(huán)境帶來污染。如何通過綠色的生物方法獲得β—氨基酸，成為困擾業(yè)界的一項難題。經(jīng)過反復(fù)試驗，吳邊團(tuán)隊采用了人工智能技術(shù)來設(shè)計蛋白質(zhì)，并綜合選用勢能計算等方法，對具有代表性的分子進(jìn)行了重新設(shè)計，最終成功獲得了一系列人工β—氨基酸合成酶。“該人工設(shè)計的反應(yīng)體系具有高效率、高原子經(jīng)濟(jì)性和綠色環(huán)保等優(yōu)勢，相關(guān)指標(biāo)達(dá)到了工業(yè)化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。”吳邊說。

相關(guān)研究成果日前發(fā)表在《自然》雜志子刊《自然化學(xué)生物學(xué)》上。業(yè)內(nèi)專家表示，該研究團(tuán)隊為人工智能技術(shù)在工業(yè)菌株設(shè)計方向提供了成功案例，驗證了其科學(xué)理論基礎(chǔ)，有望為人工智能與傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的融合開辟新思路。

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