近日，科技界傳來一則振奮人心的消息，谷歌公司成功獲得一項全新專利，該專利標志著生物技術和制藥科學領域的一次重大飛躍。據悉，這項專利的核心是一個尖端的蛋白質設計系統，它基于全原子表征擴散模型，實現了前所未有的設計精度和效率。
專利的具體編號為WO2024240774A1，其全稱為《在全原子表征上運行的蛋白質設計擴散模型》。這一系統的誕生，得益于DeepMind團隊的卓越貢獻。他們巧妙地將先進的神經網絡技術與基于擴散的方法相結合，從而實現了原子級別的蛋白質設計。
傳統蛋白質設計通常需要分步進行結構預測和序列優化，過程繁瑣且效率低下。而谷歌的這項新專利則徹底顛覆了這一傳統模式，它將結構預測和序列優化統一到了單次前向傳遞中，極大地簡化了設計流程，提升了整體效率。
該系統的核心是全原子表征管理。為了精準控制每個蛋白質殘基內的原子，研究者們創新性地采用了“拋棄式空間位置”的方法，巧妙地管理原子級數據，從而避免了傳統相位機制的復雜性。
該系統還實現了結構-序列預測的統一。在單次前向傳遞中，它能夠同時整合結構和序列的預測，這不僅顯著提升了計算效率，還進一步簡化了實施流程。
更該系統還結合了基于目標分子結構信息的條件去噪過程。這一創新使得系統能夠根據特定功能和結合特性，定制化設計蛋白質，為生物技術和制藥領域提供了更多可能性。
整個系統由擴散模型系統、原子控制框架和集成系統三部分組成。其運作機制十分巧妙：首先，系統生成含有噪聲的分子數據，并結合目標分子信息，用臨時位置初始化未使用的原子數據空間位置。然后，通過迭代優化逐步降低噪聲，并動態優化原子位置，同時整合結構-序列預測，減少計算冗余。最后，生成優化后的高精度蛋白質結構，驗證序列準確性，并進行質量檢查，確保最終設計的結構穩定可靠。
