強化學習:從棋盤遊戲到蛋白質設計
科技日報北京4月20日電 (記者張夢然)科學家已成功將強化學習應用於分子生物學的挑戰:美國華盛頓大學研究人員開發出一款功能強大的新型蛋白質設計軟件,該軟件改編自一種被證明擅長棋盤遊戲(如國際象棋和圍棋)的策略。實驗發現,用新方法製造的蛋白質能更有效地在小鼠體內產生有用抗體。發表在最新一期《科學》雜誌上的研究結果,可能會很快帶來更有效的疫苗。
強qiang化hua學xue習xi是shi一yi種zhong機ji器qi學xue習xi,其qi中zhong計ji算suan機ji程cheng序xu通tong過guo嚐chang試shi不bu同tong的de動dong作zuo和he接jie收shou反fan饋kui來lai學xue習xi作zuo出chu決jue策ce。例li如ru,這zhe樣yang的de算suan法fa可ke通tong過guo導dao致zhi勝sheng敗bai的de數shu百bai萬wan種zhong不bu同tong動dong作zuo來lai學xue習xi下xia國guo際ji象xiang棋qi。
為(wei)了(le)開(kai)發(fa)用(yong)於(yu)蛋(dan)白(bai)質(zhi)設(she)計(ji)的(de)強(qiang)化(hua)學(xue)習(xi)程(cheng)序(xu),研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)為(wei)計(ji)算(suan)機(ji)提(ti)供(gong)了(le)數(shu)百(bai)萬(wan)個(ge)簡(jian)單(dan)的(de)起(qi)始(shi)分(fen)子(zi)。然(ran)後(hou),該(gai)軟(ruan)件(jian)進(jin)行(xing)了(le)一(yi)萬(wan)次(ci)嚐(chang)試(shi),隨(sui)機(ji)改(gai)進(jin)每(mei)一(yi)個(ge)以(yi)達(da)到(dao)預(yu)定(ding)義(yi)的(de)目(mu)標(biao)。計(ji)算(suan)機(ji)將(jiang)蛋(dan)白(bai)質(zhi)加(jia)長(chang)或(huo)以(yi)特(te)定(ding)方(fang)式(shi)彎(wan)曲(qu)它(ta)們(men),直(zhi)到(dao)學(xue)會(hui)如(ru)何(he)將(jiang)它(ta)們(men)扭(niu)曲(qu)成(cheng)所(suo)需(xu)的(de)形(xing)狀(zhuang)。
zuoweizhexiangyanjiudeyibufen,yanjiurenyuanzaishiyanshizhizaoleshubaizhongrengongzhinengshejidedanbaizhi。shiyongdianzixianweijingheqitayiqi,tamenzhengshijisuanjichuangjiandexuduodanbaizhixingzhuangqueshizaishiyanshizhongshixianle。yanjiuzhengming,zhezhongfangfabujinzhunque,erqiekedingzhi,zhizuochuwukong、小孔或大孔的球形結構。
該gai團tuan隊dui專zhuan注zhu於yu設she計ji由you許xu多duo蛋dan白bai質zhi分fen子zi組zu成cheng的de新xin型xing納na米mi級ji結jie構gou。這zhe需xu要yao設she計ji蛋dan白bai質zhi成cheng分fen本ben身shen和he允yun許xu納na米mi結jie構gou自zi組zu裝zhuang的de化hua學xue界jie麵mian。為wei了le衡heng量liang設she計ji軟ruan件jian的de準zhun確que性xing,研yan究jiu人ren員yuan觀guan察cha了le許xu多duo獨du特te的de納na米mi結jie構gou,其qi中zhong每mei個ge原yuan子zi都dou位wei於yu預yu期qi的de位wei置zhi。換huan句ju話hua說shuo,預yu期qi和he實shi際ji納na米mi結jie構gou之zhi間jian的de偏pian差cha平ping均jun小xiao於yu單dan個ge原yuan子zi的de寬kuan度du。
在未來,這種方法能夠創造出使用以前的方法無法製造的治療性蛋白質、疫yi苗miao和he其qi他ta分fen子zi。研yan究jiu人ren員yuan使shi用yong血xue管guan細xi胞bao的de原yuan代dai細xi胞bao模mo型xing表biao明ming,設she計ji的de蛋dan白bai質zhi支zhi架jia優you於yu該gai技ji術shu的de先xian前qian版ban本ben。由you於yu幫bang助zhu細xi胞bao接jie收shou和he解jie釋shi信xin號hao的de受shou體ti更geng密mi集ji地di聚ju集ji在zai更geng緊jin湊cou的de支zhi架jia上shang,它ta們men在zai促cu進jin血xue管guan穩wen定ding性xing方fang麵mian更geng有you效xiao。
【總編輯圈點】
這是一項AI推(tui)進(jin)蛋(dan)白(bai)質(zhi)科(ke)學(xue)進(jin)展(zhan)的(de)裏(li)程(cheng)碑(bei)式(shi)研(yan)究(jiu)。其(qi)潛(qian)在(zai)的(de)應(ying)用(yong)從(cong)開(kai)發(fa)更(geng)有(you)效(xiao)的(de)癌(ai)症(zheng)治(zhi)療(liao)藥(yao)物(wu),到(dao)創(chuang)造(zao)新(xin)的(de)可(ke)生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)的(de)紡(fang)織(zhi)品(pin),可(ke)以(yi)說(shuo)價(jia)值(zhi)巨(ju)大(da)。而(er)更(geng)深(shen)層(ceng)次(ci)的(de)意(yi)義(yi),在(zai)於(yu)它(ta)證(zheng)明(ming)了(le)強(qiang)化(hua)學(xue)習(xi)可(ke)做(zuo)的(de)不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)掌(zhang)握(wo)棋(qi)盤(pan)遊(you)戲(xi),在(zai)解(jie)決(jue)科(ke)學(xue)中(zhong)長(chang)期(qi)存(cun)在(zai)的(de)難(nan)題(ti)時(shi),強(qiang)化(hua)學(xue)習(xi)同(tong)樣(yang)表(biao)現(xian)出(chu)色(se)。如(ru)果(guo)將(jiang)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)應(ying)用(yong)於(yu)解(jie)決(jue)問(wen)題(ti),它(ta)還(hai)能(neng)加(jia)速(su)多(duo)項(xiang)科(ke)學(xue)領(ling)域(yu)的(de)進(jin)步(bu)。
- 21-12-30科研人員研發出水麵智能保潔無人子母船係統 搭載動態避
- 21-12-31迄今最輕鎂同位素誕生
- 21-12-31我國瞄準智慧育種4.0時代進發
- 21-12-30研究人員開發出可自修複鈣鈦礦太陽能電池 運行500小
- 21-12-30韋布發射升空 五大天文任務可期
- 21-12-31控製調節性T細胞發育的生化“開關”找到
- 21-12-30氣候變暖影響下,這種動物或將麵臨“性別失調”
- 21-12-30“一不小心”活到200歲 太平洋岩魚的長壽秘訣人類可
- 21-12-31埃及法老木乃伊首次“數字化解封”
- 22-04-20超聲波為水下儀器和人體植入設備充電


