David Baker 皇家学会 Croonian 演讲:AI 蛋白质设计从结合走向执行功能
2026 年 11 月 3 日,David Baker 在伦敦皇家学会发表 Croonian 奖项演讲,以“Advances in computational protein design”为题展示团队及合作者近一两年在结合蛋白、条件响应开关、从头酶和蛋白质材料方面的进展。
推荐理由:以一场奖项演讲为线索,串联结合蛋白、条件开关与从头酶的多项进展,呈现蛋白质设计从识别走向执行功能的路径。
2026 年 11 月 3 日,David Baker 在伦敦皇家学会发表 Croonian 奖项演讲,以“Advances in computational protein design”为题展示团队及合作者近一两年在结合蛋白、条件响应开关、从头酶和蛋白质材料方面的进展。
推荐理由:以一场奖项演讲为线索,串联结合蛋白、条件开关与从头酶的多项进展,呈现蛋白质设计从识别走向执行功能的路径。
NVIDIA在开放RFD4-Proteína蛋白设计模型之外,公开了支撑训练的数据体系,共2.13TB、19类训练集、33,527个文件对象,覆盖蛋白结构、抗体、TCR、蛋白Binder、环肽、非天然氨基酸、蛋白-配体、RNA及糖链,较早期约239GB、5类数据的版本明显扩展。
推荐理由:文章拆解了RFD4公开数据集的19类配置、过滤保留率与采样权重,为自建蛋白设计训练数据提供参照。
BioTender 汇总2026年9—10月收录的19个全原子建模与设计项目,覆盖结构生成、复合物预测、结构编码与设计优化,认为竞赛焦点正从生成结构延伸到控制功能。
推荐理由:梳理19个全原子建模项目的路线差异,并指出评测口径与开放程度决定成绩可比性。
NVIDIA 在 10 月 28 日的技术报告中提出 BindClaw,一套智能体辅助的蛋白结合剂设计流程,可从生物学目标或论文出发识别靶点与结合位点、建立抑制或降解等五类机制相关计算测定,再调用 RFD4-Proteina、Proteina-Complexa 等后端生成并迭代候选物。
推荐理由:NVIDIA 技术报告把机制相关计算测定嵌入蛋白结合剂设计流程,并给出钙调蛋白状态选择性的湿实验数据。
NVIDIA 于 2026-10-28 发布 BindClaw 技术报告,把抑制剂、降解剂、稳定剂、状态选择性、受体激动五类功能要求写成冻结评分的计算 assay,让智能体在固定评分标准下迭代蛋白设计。
推荐理由:报告把功能要求固化为可执行计算对照,并用钙调蛋白湿实验检验状态选择性设计。
作者记录了用华盛顿大学 IPD 与 NVIDIA 的 RFD4-Proteina 流匹配模型搭建 TfR1 靶向 VHH 从头设计流水线的完整流程,保留框架区、从头设计三个 CDR,批量生成 500 条设计并按 pLDDT、界面接触数、表位距离、CDR 组氨酸数等加权筛出 Top 20。
推荐理由:完整记录了用 RFD4-Proteina 搭建 TfR1 纳米抗体设计流水线的步骤与踩坑,可作为迁移到其他靶标的操作参照。
IPD与NVIDIA于10月公开RFD4-Proteina的代码与模型权重,模型把序列与结构放进同一生成过程,并提供候选搜索与评估入口,核心许可为BSD 3-Clause。
推荐理由:结合开源入口、计算基准口径与两组湿实验,给出团队自评该蛋白设计模型是否值得采用的判断框架。
作者以使用者视角梳理 Baker Lab 与 NVIDIA 的 RFD4-Proteina 官方文档,按 Quickstart、Cookbook、输入条件、Reward-Guided Search、Metrics 与 Agent Skills 的顺序给出上手路线。
推荐理由:文章按官方文档梳理 RFD4-Proteina 从输入约束、生成搜索到 Agent 编排的实操路径,便于团队复现工作流。
UW 蛋白质设计研究所(IPD)与 NVIDIA 联合发布开源蛋白设计模型 RFD4-Proteina,已接入 NVIDIA BioNeMo。据 NVIDIA 介绍,该模型在 200 个残基长度下生成速度比 RFdiffusion3 快 13 倍,在 12 项以上蛋白设计任务上达到当前最优,并支持自定义设计输入与在难题上使用测试时计算。官方提供结合剂设计教程与项目主页 rfd4-proteina.org。
推荐理由:IPD 与 NVIDIA 联合发布开源蛋白设计模型,给出相对 RFdiffusion3 的生成速度与任务覆盖对比。
NVIDIA 与华盛顿大学医学院蛋白设计研究所发布开放模型 RFD4-Proteina,将可编程蛋白设计与搜索能力结合,可按分子输入、约束和评分目标生成并优化蛋白设计。
推荐理由:该开放模型把可编程蛋白设计与搜索结合,并在四类基准上报告了相对基线的设计成功率与吞吐表现。
华盛顿大学David Baker团队在Science发表RFdiffusion3(RFD3),一种基于自由原子扩散的生成式方法,可同时以蛋白质和核酸的关键原子位置为条件进行功能位点支架设计。
推荐理由:该研究把酶与RNA功能位点设计从残基级推进到原子级,并给出零样本湿实验活性数据,可作为从头酶设计的复杂度参照。
David Baker 团队发布蛋白生成模型 Prompteina,以英伟达 Complexa 为底子、用 5240 万条结构描述训练,可直接接受自然语言指令设计蛋白。据该文,它在 18 项任务中胜出 15 项,折叠架构控制指标提升到 51.1%,在 20 个靶点盲测中至少胜出 13 个。湿实验针对 GM2A 靶点挑选 90 个设计,筛出 6 个有效结合剂,最强亲和力为 107 nM。
推荐理由:介绍 Prompteina 用自然语言指令驱动蛋白生成,并给出湿实验筛出结合剂的结果,便于了解该方向的方法与证据边界。
David Baker团队联合新加坡国立大学和AI2提出文本条件化全原子蛋白质结构生成模型Prompteina,以自然语言作为统一条件入口,基底为NVIDIA团队的Complexa。
推荐理由:梳理Prompteina如何用自然语言统一蛋白生成接口,并完整走通agent设计到湿实验命中的链条。
EMBL-EBI 与 Google DeepMind、NVIDIA 等合作,在 AlphaFold 数据库中开放 2800 多种病毒的 AI 预测蛋白复合物结构,优先覆盖已知感染人类的病毒科。
推荐理由:AlphaFold 数据库新增 2800 多种病毒的蛋白复合物预测结构,为疫苗与诊断靶点研究提供开放基础数据。
蛋白质设计研究所(IPD)与 NVIDIA 合作,将 NVIDIA cuEquivariance 和 TensorRT 集成到 RF3 流程中,在 256 残基蛋白上把端到端结构预测时间从 5.8 秒缩短到 2.5 秒。
推荐理由:IPD 与 NVIDIA 把 RF3 推理时间缩短一半以上,展示了设计模型与底层算力栈协同优化的路径。
Genesis 称其 Pearl 系统在 OpenBind 的 EV-A71 2A 蛋白酶基准(802 个化合物,best-of-25)上零样本取得 78% 联合标准成功率(RMSD ≤ 2 Å、PoseBusters 有效、LDDT-PLI ≥ 0.8),高于 OpenBind 评测的全部共折叠模型。
推荐理由:Genesis 在 OpenBind 公开基准上对比 Pearl 与六种共折叠模型及对接方法,给出零样本与亚埃级精度的具体参照。
Proxima 与 NVIDIA BioNeMo 团队发布预印本,将 NVIDIA 的 Fold-CP 集成进其 NeoLink 蛋白组学流程,把长生物序列的计算分布到多块 GPU 上,以消除限制大型蛋白复合物结构预测的内存瓶颈。Proxima 称 NeoLink 已通过实验绘制高阶复合物中数百万条蛋白质-蛋白质相互作用,而这类复合物由 10、20 甚至 50 个以上亚基组成。
推荐理由:Proxima 与 NVIDIA 合作把 Fold-CP 接入蛋白组学流程,展示多 GPU 拆分长序列以预测大型蛋白复合物结构。
OpenFold3 团队转发 NVIDIA 关于 OpenFold3 的技术博客,并指向 NVIDIA 推出的 OpenFold3 NIM。据 NVIDIA 介绍,该模型可用于预测蛋白质、核酸与配体的复合物结构,定位为生产可用模型,博客链接为 https://nvda.ws/3JxauqA。
推荐理由:OpenFold3 以 NIM 形式提供蛋白、核酸与配体复合物预测,可了解其生产化部署形态。