最近，谷歌悄悄推出了被 Nature 評論文章稱爲“AlphaFold 4”的新 AI，然而這一次卻選擇了不公開代碼。
AlphaFold 能夠預測蛋白質結構，幫助人類解決了幾十年的生物難題，也拿了諾貝爾獎，全世界有幾百萬人使用它做研究。大家都知道 AlphaFold 由被谷歌收購的 DeepMind 研發而來，事實上谷歌在英國倫敦還養着一家名爲 Isomorphic Labs 的公司，專門研究如何用 AI 設計新藥。
此次打造的“AlphaFold 4”是一個名爲 IsoDDE 的新 AI，不同的是 AlphaFold 的代碼是公開的誰都能下載，而 IsoDDE 是保密的只能谷歌自己享用。
（來源：Isomorphic Labs）
這個被谷歌獨享的 AI 到底厲害在哪裏？這要先從 AlphaFold 3 說起，AlphaFold 3 已經能夠預測蛋白質和小分子的結合方式，這對於找到新藥非常重要。藥物要想起作用，就像鑰匙插進鎖孔一樣，剛好卡在蛋白質的某個位置上。但是，光知道位置還不夠，還得知道這把鑰匙插得有多緊。松的肯定起不到作用，太緊了則可能有副作用。
以前測試鬆緊度的時候，得使用物理學方法慢慢計算，算一次可能得幾天甚至幾周，費錢而且費力。2025 年，領域內出現一個名爲 Boltz-2 的開源模型，已經能夠做到使用 AI 預測結合強度，速度比物理學方法快很多。
而 IsoDDE 比 Boltz-2 還準，準確度甚至超過了那些慢吞吞的物理學方法。而且 IsoDDE 特別擅長處理那些長得和訓練數據完全不一樣的分子。美國哥倫比亞大學的計算機生物學家穆罕默德·阿爾庫萊希（Mohammed AlQuraishi ）公開表示，這意味着 IsoDDE 解決了最難的問題，也意味着背後研發人員肯定使用了很新的招數。
IsoDDE 還可以預測抗體怎麼和抗原結合。對於抗體我們應該都不陌生，新冠疫情期間大家天天測試的就是抗體。抗體藥現在是製藥領域的現金大奶牛，每年銷售額達到幾百億英鎊。但是，設計抗體非常困難，因爲它有一個 CDR-H3 的環狀結構，不僅變化多端，而且很難預測。IsoDDE 在這個環節上，其準確率竟然比 AlphaFold 3 高出 2.3 倍，比 Boltz-2 高出將近 20 倍。
圖 | 來自 Runs N'' Poses 基準測試的最難泛化類別中的蛋白質-配體結構預測準確率（來源：Isomorphic Labs）
IsoDDE 還有一個找口袋的能力。蛋白質表面有一些凹陷的地方，藥物分子可以鑽進去。有的口袋藏得很深，平時看不見，只有特定分子靠近纔會露出來。IsoDDE 則能從蛋白質的氨基酸序列出發，直接找到這些隱藏的口袋。據瞭解，背後研發人員使用一種名爲 cereblon 的蛋白做測試，這個蛋白擁有一個人類使用了幾十年的經典口袋，同時還有一個剛於 2026 年被發現的隱藏口袋。而只需使用序列信息，IsoDDE 就能把這兩個口袋全部找到。
目前，Isomorphic Labs 已經將其用於各種新藥項目，包括以前那些特別難搞的靶點。所謂難搞就是蛋白質表面光溜溜的，找不到口袋下手，或者口袋太深，藥物鑽不進去。而 IsoDDE 則能幫助人們找到突破口。
那麼，這麼厲害的東西，爲何不開源？Isomorphic Labs 的選擇其實不難理解。製藥是幾百億的生意，誰先找到新藥誰就能賺大錢，把核心技術藏着自己用在商業上很合理，但是科學進步本就依賴分享和驗證，你把最厲害的武器鎖在櫃子裏，別人就沒法驗證，也沒法改進，整個領域的發展速度就會慢下來。
兩年前 AlphaFold 3 發佈的時候，也是隻給了論文沒有給代碼，被罵了一通之後纔開放。這次 IsoDDE 乾脆連論文都不發，只給了一份技術報告。但無論如何，IsoDDE 讓人們看到了 AI 設計藥物的新高度。蛋白質摺疊的問題解決之後，下一個問題就是如何設計出來治病的分子。Isomorphic Labs 背後的谷歌顯然不想只當一個發論文的，他們也想親自下場做出能喫的藥，以及開闢新的業務增長點。
（來源：Isomorphic Labs）
事實上，IsoDDE 被稱之爲“AlphaFold 4”並非僅僅因爲它在功能上和 AlphaFold 有着一脈相承的風格，背後公司 Isomorphic Labs 更是直接由憑藉 AlphaFold 獲得諾獎的 DeepMind 創始人戴密斯·哈薩比斯（Demis Hassabis）親自下場擔任創始人和 CEO。
圖 | DeepMind 創始人戴密斯·哈薩比斯（Demis Hassabis）擔任該公司創始人和 CEO（來源：Isomorphic Labs）
該公司的科學顧問委員會同樣是“含諾量”十足，憑藉開發 CRISPR/Cas9 基因編輯技術而獲得諾獎的詹妮弗·杜德納（Jennifer A. Doudna）以及憑藉開發不對稱有機催化而獲得諾獎的大衛·麥克米倫（David W.C. MacMillan）都在這裏擔任科學顧問。
（來源：Isomorphic Labs）
因此，說這家公司是全球科研背景最強的公司之一可能並不爲過，而下一次 Isomorphic Labs 再被爆出大新聞的時候，也許是帶着新藥出現在新聞稿或發佈會上的時候。
參考資料：
https://www.isomorphiclabs.com/articles/the-isomorphic-labs-drug-design-engine-unlocks-a-new-frontier
https://storage.googleapis.com/isomorphiclabs-website-public-artifacts/isodde_technical_report.pdf
排版：胡巍巍
