大家好，斯坦福和微软联手利用扩散模型生成蛋白质结构，目前已开源相信很多的网友都不是很明白，包括也是一样，不过没有关系，接下来就来为大家分享关于斯坦福和微软联手利用扩散模型生成蛋白质结构，目前已开源和的一些知识点，大家可以关注收藏，免得下次来找不到哦，下面我们开始吧！
机器之心编辑部
蛋白质对生命至关重要，并且在几乎所有生物过程中都发挥着作用。一方面，它们可以在神经元之间传递信号，识别微小的入侵者，并激活免疫反应。另一方面，蛋白质作为治疗介质作为疾病治疗的一部分已被广泛研究。因此，通过生成新的、物理上可折叠的蛋白质结构，为利用细胞途径治疗疾病的新方法打开了大门。
论文地址：https://arxiv.org/pdf/2209.15611.pdf 代码地址：https://github.com/microsoft/foldingdiff 具体来说，他们将蛋白质主链结构描述为一系列连续的角度，以捕获组成氨基酸残基的相对方向，其固有的这种表示的位移和旋转不变性极大地减轻了对复杂等变网络的需求。
有网友表示：不知道这个模式会不会给AlphaFold带来一些竞争。
方法和结果
我们可以将蛋白质理解为氨基酸残基的可变长度链。有20种典型氨基酸，共享相同的三原子N-C_-C主链，但具有与C_原子连接的不同侧链（通常表示为R，见图1）。
这些残基组装形成折叠成3D 结构的聚合物链，其形状在很大程度上决定了蛋白质的功能。这些折叠结构可以从四个层面来描述：
一级结构，简单地捕获氨基酸的线性序列；二级结构，描述氨基酸的局部排列；三级结构，描述所有残基的完整空间排列；四级结构，描述多个不同的氨基酸链如何组合在一起。形成更大的复合体。这项研究提出了一种简化的蛋白质主链框架，该框架遵循蛋白质折叠的生物过程，同时消除了对复杂等变网络的需要。他们没有将蛋白质骨架（长度为N 个氨基酸）视为三维坐标，而是将其视为六个连续内角的序列。也就是说，给定当前残基的位置，六个内角向量描述了下一个残基中所有主链原子的相对位置。这些内角可以使用三角函数轻松计算，迭代地将原子添加到蛋白质主链，然后转换回3D 笛卡尔坐标。
下图是测试主干（4a）和生成主干（4b）中出现的二级结构的二维直方图。结果表明，生成的结构反映了蛋白质的真实结构，具有多个螺旋和多个折叠。以及两者的混合。
用户评论
真的太厉害了！这波科技进步真心惊人，把生物领域的复杂难题转化成算法的可计算形式，真是让人对未来充满期待！
有9位网友表示赞同！
这也太牛了吧！我一直觉得蛋白质结构的研究很枯燥乏味，没想到现在可以用模型生成，这简直颠覆想象！希望这种技术可以加速药物研发，造福人类！
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开源意味着更多的科研人员可以参与研究，推动科技发展速度更快！不过担心会不会出现一些不必要的应用和伦理问题？需要谨慎对待。
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斯坦福和微软聯手真厉害啊，这技术太先进了吧！以前蛋白质结构只能靠实验测定，现在可以用模型预测，效率提高了好多倍！
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扩散模型确实很厉害，从文本生成到图像生成，现在连蛋白质结构也能生成。未来的研究方向真是越来越广阔了，让人期待！不过我还是比较好奇这个模型的训练数据是什么样的?
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这可太酷了吧！我以前对生物学一点都不了解，这下可以用模型玩玩蛋白质结构，看看自己能不能设计出新的蛋白功能! 哈哈哈.
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这么先进的技术居然是开源的？真是太不可思议了！这对于科研和教育来说都是大好事，希望更多人能够参与到这个项目中来。
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我觉得这种技术还是需要谨慎对待的，毕竟涉及到生命科学和伦理问题。模型的预测结果能不能完全准确？会不会出现一些不可预知的副作用？这些都值得我们深思.
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我比较担心的是，开源了之后，会不会被应用于一些不必要的领域，比如用于基因编辑等，产生一些伦理上的争议？
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这么厉害的科研成果真是让人感叹！希望斯坦福和微软能够继续深化研究，为人类创造更多奇迹！我很期待未来科技的发展！
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蛋白质结构预测一直是科学的一个难题，这次用扩散模型进行生成实在太震撼了！这不仅是一个技术突破，更是对生物学研究的全新视角。
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说实话，我对这种高深的科研成果不太了解，但我还是希望科技能够造福人类，解决人类面临的各种问题。
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我觉得这个项目非常有意义，它有很大的潜力应用于药物研发和疾病诊断领域，可以帮助我们更好的理解生物系统和治疗疾病。希望未来能够看到更多的成果！
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我之前听说过扩散模型，但我没想到它可以应用到蛋白质结构生成上！这简直太不可思议了！说明人工智能发展速度越来越快了。
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这个标题让我感觉很陌生啊，蛋白质结构、扩散模型什么的有点超出我的理解范围。 不过还是挺期待了解更多有关科技进步的新闻!
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斯坦福和微软真是又强了一点，以前这些高技术的东西都是我们只能在电视上看的，现在看来都越来越身近了！
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蛋白质结构生成这块一直是生物医学研究的一大难题，如果能够用扩散模型来解决的话，那么对人类健康将会带来巨大的益处！
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开源意味着更多人可以参与进来，互相学习合作，最终让技术发展更快更稳健。这件工作做得太棒了!
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