七問(wèn)AlphaFold2：一場(chǎng)AI引發(fā)的“結(jié)構(gòu)生物學(xué)”大討論

本文作者：李雨晨

2020-12-07 20:10

導(dǎo)語(yǔ)：作為DeepMind的核心“王牌”，Alpha系列絕不僅是挑戰(zhàn)圍棋和游戲而生。

作為DeepMind的核心“王牌”，Alpha系列絕不僅是挑戰(zhàn)圍棋和游戲而生。

盡管AlphaGo曾在國(guó)際象棋、圍棋等項(xiàng)目中取得了超越人類的表現(xiàn)，其研究不僅震驚世界，也兩次登上 Nature。

但是，正如DeepMind首席執(zhí)行官Hassabis所言：

“我們的目標(biāo)從來(lái)就不只是贏得圍棋，而是開(kāi)發(fā)能夠解決蛋白質(zhì)折疊這類問(wèn)題的算法。對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，這真的是一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻。這個(gè)項(xiàng)目就像燈塔，這是我們關(guān)于人和資源的首次重大投資，用于解決一個(gè)根本性的、現(xiàn)實(shí)世界的重要問(wèn)題。

AlphaFold就是在這樣的背景下誕生，而且從第一天起，就立志挑戰(zhàn)生物學(xué)里的最難問(wèn)題——蛋白質(zhì)折疊。

經(jīng)過(guò)整整兩年的，Hassabis這番豪言，如今終于應(yīng)驗(yàn)。

然而，“將會(huì)改變一切”的AlphaFold2，現(xiàn)階段畢竟還是一項(xiàng)“競(jìng)賽成果”，而AI的本質(zhì)還是要落到更為具體的細(xì)分行業(yè)中，要面臨諸多的學(xué)科研究和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化問(wèn)題。

在這個(gè)過(guò)程中，AlphaFold2還有哪些值得我們進(jìn)一步思考的地方？生物結(jié)構(gòu)學(xué)有沒(méi)有可能分化出新的細(xì)分領(lǐng)域？

因此，我們?yōu)锳lphaFold2準(zhǔn)備了產(chǎn)學(xué)兩界最為關(guān)注的七大疑問(wèn)，看完這七大疑問(wèn)和20多個(gè)子問(wèn)題，你將會(huì)認(rèn)識(shí)到一個(gè)全新的AlphaFold2和充滿探索前景的生命學(xué)科。

CASP競(jìng)賽上的細(xì)節(jié)

1、CASP競(jìng)賽的目的、歷史

2、AlphaFold2的“勝利”具體體現(xiàn)在哪些項(xiàng)目上？

3、除了AlphaFold2之外，這次CASP競(jìng)賽還有哪些亮點(diǎn)？

蛋白質(zhì)折疊預(yù)測(cè)——一場(chǎng)群體智慧的綻放

1、蛋白折疊預(yù)測(cè)的主要意義和應(yīng)用是什么？主要難點(diǎn)是什么？

2、AlphaFold2主要在哪些技術(shù)問(wèn)題上取得了突破？在哪些主要問(wèn)題上還沒(méi)有？是否能區(qū)分alternative confirmation，能否區(qū)分monomer、dimer等？

3、AlphaFold2的“勝利”不是天上掉下來(lái)的，它在算法、數(shù)據(jù)上都借鑒了此前的哪些主要結(jié)果和方法？華人科學(xué)家在中間都有哪些主要貢獻(xiàn)？

AlphaFold2對(duì)結(jié)構(gòu)生物學(xué)將會(huì)產(chǎn)生哪些影響？

1、結(jié)構(gòu)生物學(xué)的哪些方向能受益而加速突破？哪些方向會(huì)收影響而淡出？

2、結(jié)構(gòu)生物學(xué)的研究能夠怎樣幫助AlphaFold2進(jìn)一步改進(jìn)？

AlphaFold2還會(huì)有哪些擴(kuò)展應(yīng)用？

1、AlphaFold2能否擴(kuò)展到分子動(dòng)力學(xué)MDS領(lǐng)域？

2、能否應(yīng)用于蛋白-配體相互作用/對(duì)接，蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用？

3、能否應(yīng)用于蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)？

AlphaFold2的商業(yè)想象力

1、這個(gè)突破對(duì)實(shí)際應(yīng)用尤其是藥物開(kāi)發(fā)的影響、意義是什么？短期能見(jiàn)效嗎？藥廠是不是會(huì)開(kāi)始組建這方面的AI團(tuán)隊(duì)？

2、除了藥物研發(fā)，AlphaFold2還可能在哪些方面有應(yīng)用？

3、這個(gè)突破可能帶來(lái)哪些新的商業(yè)和創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)？有沒(méi)有可能分化出新的細(xì)分領(lǐng)域？

AlphaFold2的局限性

1、AlphaFold2算法的成功主要得益于機(jī)器學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)中的哪些重要技術(shù)和突破（例如注意力機(jī)制）？如果僅靠增加算力能否進(jìn)一步突破？

2、AlphaFold2算法當(dāng)前的局限性在哪里？可能有哪些改進(jìn)空間？

學(xué)術(shù)研究的未來(lái)

1、如果AlphaFold 不開(kāi)源，學(xué)術(shù)界有沒(méi)有成立開(kāi)源組織的計(jì)劃？

2、工業(yè)界一些大公司在算法和算力方面都占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，那么學(xué)術(shù)研究前進(jìn)的方向在哪里？對(duì)于高校中的AI研究人員有什么建議？對(duì)于生物研究人員有什么建議？

3、工業(yè)界一些大公司在算法和算力方面都占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，對(duì)整個(gè)學(xué)術(shù)界的影響會(huì)是什么？如何“擺正”學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)系？

12月8日上午9:30-11:00，由圖像計(jì)算與數(shù)字醫(yī)學(xué)國(guó)際研討會(huì)（ISICDM）主辦，雷鋒網(wǎng)、醫(yī)療AI掘金志協(xié)辦的《ISICDM-AI+蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)》主題論壇，將正式在線上開(kāi)啟。