困扰科学界40年的问题，AI只用4个月就解出来了！
刚刚，Anthropic宣布其生物学研究团队与Claude合作，成功绘制出全球首个细菌源Vault（囊泡样蛋白颗粒）的三维结构图。
整个研究项目耗时不到4个月，包括90分钟的颗粒分离、34小时生成首个完整结构模型，最终在约一周完成最终结构图谱。
生物学领域大牛、Vault颗粒的发现者之一Leonard Rome也作为聘请的付费顾问参与了本次项目，他认为这项研究非常有价值，提供了重要的新数据。
他还提出了一个新的问题：细菌、噬菌体和人类细胞中的 Vault，究竟承担相同功能，还是在演化过程中形成了不同的功能？
40年难题 4个月突破
Vault颗粒最早在1986年由LeonardRome和Nancy Kedersha首次发现，是细胞中发现的最大蛋白质组装结构之一，其结构和功能是困扰科学界40余年的难题。
Anthropic这次研究主要推进了结构方面的研究进展。
过去，Vault颗粒仅在动物和植物等复杂生物的细胞中被发现。虽然此前已有研究在细菌和噬菌体的基因组中找到了Vault蛋白的远缘同源序列，但这些蛋白是否也能组装成Vault颗粒，一直没有得到实验验证。
而利用AI辅助分析海量蛋白质序列，团队从细菌和噬菌体这类更简单的生命形式中找到了Vault的同源蛋白，并通过实验证实它们可以组装成型。
首先，Anthropic团队利用Claude Science辅助分析了约150亿条预测蛋白质序列，研究人员从中挑选了44个序列进行实验测试。
随后，Claude将候选蛋白序列转化为适合大肠杆菌表达的DNA构建设计，并协助研究团队优化蛋白质分离纯化流程，包括优化流程方案，选择合适的色谱柱等。
最终经过实验筛选，研究人员发现15种候选蛋白能够产生可溶性蛋白，其中7种能够组装成Vault样颗粒，4种经冷冻电镜确认具有Vault结构。
技术报告中有不少有趣的发现，例如来自噬菌体的Vault比人源Vault更短，但由于形状更加接近球形，其内部容积反而比人源Vault大约25%。
团队还尝试对这一蛋白进行改造，通过增加蛋白质内部的重复结构单元，成功扩大了整个纳米容器的尺寸，同时保留了其组装能力。
改造后的颗粒内部容积比原始L05 Vault增加约20%，比人源Vault大约50%。
该成果不仅是为后续的功能研究提供了一个新的实验模型，更对制药领域，尤其是递送技术的发展有重大意义。
Vault本身就是一种天然的蛋白质纳米容器。过去研究人员已经尝试利用哺乳动物Vault包裹酶、小分子药物、mRNA等，用于肿瘤药物递送和疫苗开发。
但哺乳动物Vault的生产和纯化很困难，能在大肠杆菌这样的原核生物中表达、生产、纯化的Vault，有望被开发为易生产、尺寸可调的纳米递送新载体。
不过这次Anthropic也点名Claude犯了不少错误。例如推荐含有干扰DNA转染组分的培养基，导致项目延误两周；在冷冻电镜处理时还跳过标准步骤，生成过镜像混淆的错误结构模型。
团队再次强调，研究人员需要不断纠正Claude，并将实验记录反馈给模型开发团队，以帮助改进模型在真实科研任务中的表现。
颠覆生物学 只是Anthropic野心的起点
今年四月，Anthropic靠一笔四亿美元的股权收购杀入AI制药，被收购方Coefficient Bio是一家成立八个月、员工不足十人的小型AI制药初创。
不到一年时间里，这家AI巨头以药物研发基础设施的姿态，强势席卷了行业从模型到硬件的全部环节。
模型层，Claude负责思考。软件层，Claude Science负责串联60多个科学数据库，深入科研流程。硬件层，MHS负责让Claude直接指挥机械臂、传感器、分析仪器，并对实验数据进行反馈和调整。
这套布局让Anthropic成为了生命科学领域里兼具工具供应商、合作伙伴、自己下场做药物发现，三重身份的独特角色。
仅以过去的10到11月为例，Anthropic在自研端设计出了蝎毒蛋白结合剂，向抗蛇毒药物研发迈进一步，前文提到的Vault也是完全的自研成果。
资本合作方面收购了一人药企Mithril Medicine，同日公布了Claude在六家合作机构的实测结果，覆盖了做药的几乎每个环节。
生态建设上将五月启动的AI for Science计划扩大到了20家科研机构和基金会，该项目允许科研人员为单个项目申请最高5万美元的Claude使用额度，已经开放了超过1万个免费或优惠科研席位。
文章来自于“智药局”，作者“向然”。
