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。
Anthropic于10月26日向美国SEC公开递交S-1注册文件,拟在纳斯达克上市,股票代码ANT,招股书把生物学和医学列为AI最有望改善人类生活的四大方向之首。
推荐理由:梳理Anthropic招股书中的生命科学布局,并区分客户覆盖与AI制药收入、早期发现与药物候选。
研究人员用RFdiffusion All-Atom和LigandMPNN从头设计结合金属多吡啶光催化剂的蛋白骨架DE3,再经多轮定向进化获得变体4FFG,催化分子内[2+2]光环加成产物对映体比例达3:97。
推荐理由:研究把从头设计骨架与定向进化串成一条路径,为人工金属酶的光催化立体控制提供了可参照的设计与优化流程。
华盛顿大学David Baker团队在Nature发表两篇论文,分别从头设计半胱氨酸蛋白酶和锌离子辅助的金属蛋白酶,并在哺乳动物细胞中检测到切割活性。
推荐理由:两篇 Nature 论文报告从头设计半胱氨酸与金属蛋白酶的初筛成功率、动力学参数和晶体结构验证,并讨论催化水与预组织对活性的影响。
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。
Ligo Biosciences 公布酶设计系统 Artios,首轮荧光素酶实验筛 85 个设计有 7 个具活性,较大蛋白筛 45 个有 9 个初筛命中。
推荐理由:文章逐项拆解 Artios 的筛选口径与实验证据,说明计算通过率与实验命中率之间的差距。
RFD4-Proteina 发布,相较 RFD3 改用受力场能量监督的 32 维物理启发潜在空间,并引入内在循环精炼与外在搜索引导的双重潜在推理。干实验中小分子结合聚类通过率为 14.3%(RFD3 为 2.4%),77 个测试靶点全部覆盖;湿实验中 288 个双金属磷酸三酯酶设计有 89 个显示催化活性,最佳催化效率 3,600/M/s。
推荐理由:对比RFD4-Proteina与RFD3在表征、推理机制和湿实验催化设计上的分工,便于判断不同任务的模型选型。
西湖大学、香港科技大学(广州)、中国科学院深圳先进技术研究院等团队在 Nature 发表 Pinal,一个以自然语言功能描述为输入、输出候选蛋白序列及结构表征的蛋白质设计模型。
推荐理由:该研究把自然语言功能描述接入蛋白质设计流程,并在荧光蛋白、降解酶等四类任务中做了实验验证,可供了解文本驱动设计的边界。
RFD4-Proteina 分子设计模型正式发布,在蛋白质结合、小分子结合、酶活性位点支架和 DNA 结合四类基准测试中聚类通过率均高于对比模型,并报告更高生成吞吐量。
推荐理由:RFD4-Proteina 在多项基准与湿实验中同时报告成功率与吞吐量,为评估分子设计模型的精度速度权衡提供参照。
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。
文章对比了David Baker团队发表于《Nature》的金属蛋白酶计算设计与曹龙兴团队发表于《Vita》的靶向Aβ切割金属蛋白酶从头设计两项研究。两者均用RFdiffusion系列或ProteusFlow生成骨架、LigandMPNN优化序列并结合AlphaFold2/3多状态筛选,实测结构与设计模型Cα RMSD约0.8–1.88 Å。
推荐理由:对比两篇金属蛋白酶从头设计论文,梳理生成模型、筛选体系与结构验证的异同,并指出周转率差距。
Baker团队利用RFdiffusion2-MI生成模型,从头设计以Cys–His–Asp催化三联体为核心的人工半胱氨酸蛋白酶,在69个实验测试设计中有13个能准确切割预定肽键,成功率为19%。
推荐理由:Baker团队用RFdiffusion2-MI从头设计半胱氨酸蛋白酶,晶体结构验证全新折叠,并揭示活性位点预组织是效率瓶颈。
David Baker团队在Nature发表研究,利用RFdiffusion系列生成模型从头设计含锌配位中心和多肽结合口袋的金属蛋白酶,135个实验测试设计中36%能在预期位置切割多肽底物。
推荐理由:研究把从头酶设计从酯键水解推进到稳定肽键,并指出显式建模催化水分子是成功率差异的关键。
David Baker 团队在 Nature 发表研究,用 AI 从头设计可切断指定肽键的金属蛋白酶:结构评估仅考虑 Zn²⁺ 时实验成功率为 14/95(约 15%),同时考虑 Zn²⁺ 和催化水后升至 35/40(约 88%)。
推荐理由:解读 Baker 团队金属蛋白酶设计研究,说明催化水如何改变计算筛选的成功率。
Baker团队在《Nature》报告用RFdiffusion2/3与EnhancedMPNN从头设计金属蛋白酶,显式建模锌配位催化水分子后湿实验筛选阳性率从15%升至88%。代表性设计TDPn3可定点切割全长TDP-43单体与寡聚体,SDS-PAGE和质谱确认断裂位点,阴性对照无切割条带。作者指出最强变体Zn45_v2周转率仍比顶级天然金属蛋白酶低约2个数量级,且尚无细胞或动物实验验证。
推荐理由:文章拆解了Baker团队金属蛋白酶从头设计的策略演进,并点明催化效率与体内验证的具体边界。
研究人员在 Science 发表 RFdiffusion3(RFD3),一种基于全原子自由扩散的生成式模型,可在统一框架下设计蛋白质、RNA、DNA 及其复合物,并直接以催化原子坐标、氢键和配体埋藏等条件构建功能位点。
推荐理由:该研究把生成式设计从残基级推进到全原子级,并给出人工酶实验活性数据,可作为理解功能位点设计边界的参照。
华盛顿大学David Baker团队10月14日在Nature发表两篇论文,用RFdiffusion、ProteinMPNN和AlphaFold 3从头设计半胱氨酸蛋白酶与金属蛋白酶。
推荐理由:两篇 Nature 论文报告从头设计半胱氨酸与金属蛋白酶的实验成功率与催化加速,并给出与天然酶的差距。
Google DeepMind 发布 Gemini 4 Argon,通过 API、AI Studio、Gemini 平台及 Antigravity 等入口向开发者、企业和科研人员开放,输入定价为每百万 token 2 美元、输出为每百万 token 10 美元。
推荐理由:Gemini 4 Argon 在数小时内完成丝氨酸酯酶设计,并经实验室测试确认催化活性,为通用模型参与酶工程提供了具体案例。
Basecamp Research于2026年9月23日宣布完成1.4亿美元C轮融资,由S32领投,NVIDIA、Menlo Ventures旗下Anthology Fund等参投,资金将用于训练新一代EDEN模型并推动AI设计疗法管线进入临床开发。
推荐理由:融资信息之外,材料还交代了EDEN模型与DNA写入技术结合的体内重编程路径及临床前进展。
Google DeepMind团队在预印本平台发布AlphaProtein Novo(AP Novo)机器学习流水线,报告从头设计酶在哌啶合成和DEHP降解两个挑战性反应上超越自然序列或突变体筛选。
推荐理由:该预印本报告从头设计酶在哌啶合成与DEHP降解中超过天然序列筛选,并给出序列集合评分这一可迁移方法。