蛋白质血红蛋白（艺术插图）可以通过一种名为光束炮的AI工具实现小型化。图片来源：Evan Oto/SPL 一种科幻武器已进入AI时代。一种被称为光束炮的人工智能工具可以在不破坏蛋白质形状或功能的情况下，缩小或放大自然蛋白质。科学家们开发了一系列AI‘蛋白质语言模型’，可以从零开始创造蛋白质。但光束炮可以修改现有的蛋白质，使用与自然进化类似的一些步骤：增加或删除单个蛋白质亚基或用另一个蛋白质亚基替代一个蛋白质亚基。西湖大学的计算生物学家袁发杰表示：“光束炮是编辑现有蛋白质的一个‘有意义和创造性’的第一步，但他并未参与这项工作。“对于许多实际应用来说，这正是研究人员所希望的——不是一种全新的蛋白质，而是他们已经信任的蛋白质的更好、更小、更大或更适应版本。”这项研究今天发表在《自然》上。蛋白质革命 目前，构建蛋白质的模型已经如此先进，以至于可以设计具有临床潜力的抗体。但科学家们也希望调整自然蛋白质的大小——这对生物技术应用来说是一个令人垂涎的前景，杜克大学的计算生物学家、合作作者罗希特·辛格表示。“有时较小的蛋白质可以做一些大蛋白质无法做到的事情或适应的地方。”但使用AI系统修改现有蛋白质的努力受到限制，因为它们往往会改变蛋白质的结构或功能。我让AI为我制造了一种蛋白质。这是它的结果。辛格和他的同事们转向了ESM-2，一个用于蛋白质设计的大型语言模型。与文本不同，ESM-2和其他基于AI的蛋白质模型经过数百万条蛋白质序列的训练。在学习了这些序列的进化‘语法’或模式后，这些模型可以生成新的蛋白质。大多数蛋白质语言模型通过各种长度的氨基酸序列创建蛋白质的表示。但这个系统使得在不同大小下保持蛋白质整体结构和功能变得困难。因此，基于ESM-2的光束炮采取了更为数学的方法：将每个蛋白质分成多个部分，并将每个部分的信息转换为数值模式。该工具随后使用这些模式创建一种遵循特定规则的标准化蛋白质版本。模型学习这些规则，使其能够在不同尺寸下生成蛋白质，而不破坏其结构完整性。迷你分子