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英国《自然》周刊2021年自然科学领域十大人物:约翰·江珀

发布日期:2022-05-17 18:39    点击次数:184

参考消息网12月29日报道 英国《自然》周刊评出2021年自然科学领域十大人物,“阿尔法折叠”程序研究团队负责人约翰·江珀入选。全文摘编如下:

这名人工智能研究人员领导的团队发布了一个正在改变生物学的工具。

如果确定几乎任何一种蛋白质的结构——其所有复杂褶皱、“口袋”和催化表面——与进行网络搜索一样简单,将意味着什么?约翰·江珀和他在伦敦“深层思维”公司的同事今年早些时候试图通过公开发布“阿尔法折叠”程序来回答这个问题。该程序使用人工智能预测蛋白质结构,准确性惊人。

研发“阿尔法折叠”程序是一个毁灭和重生的过程。2018年,该研究团队震惊了对预测蛋白质结构感兴趣的一小群科学家。在两年一次的“蛋白质结构预测关键评估”竞赛中,“阿尔法折叠”程序的一个早期版本在通过蛋白质的序列确定其形状方面胜过了所有其他计算工具。

但当时担任该团队负责人之一的江珀说,尽管获胜,“阿尔法折叠”程序并没有做出足够详细的预测。为改善其表现而进行的努力碰了壁。因此,研究人员决定从头开始。“深层思维”公司的人工智能科学部门负责人普什米特·科利说:“不得不扔掉一切。”科利说,江珀在作出重新开始的决定时发挥了关键作用,并坚持下来,尽管“阿尔法折叠2”早期版本的表现比其前身糟糕得多。

“阿尔法折叠”程序的首个版本基于一个预测某个目标蛋白质各部分之间距离——其他团队也在采取这种方法——的神经网络。江珀希望,“阿尔法折叠”程序能作出科学家可以信任的预测,这使得彻底改变这个基础神经网络成为必要。

“阿尔法折叠”程序的二代版本在2020年底的“蛋白质结构预测关键评估”竞赛中再次胜出,且优势更大。此外,在其预测的结构中,将近三分之二与经过实验确定的结构相同。然而,对江珀来说,“阿尔法折叠”程序的故事中最有意义的一章出现在7月。他和他的团队与位于英国欣克斯顿的欧洲分子生物学实验室的欧洲生物信息学研究所一起发布了该神经网络的底层代码,以及人类和其他20种模式生物的几乎所有蛋白质——总共25万个结构——的预测结构。他们计划明年公布所有已知蛋白质中将近一半蛋白质的结构。