2026年10月29日，中国科学院遗传与发育生物学研究所零一创新中心举办第三十六期“未来科学沙龙”。本期沙龙由陈宇航研究组博士研究生谢宇凡主讲，他以“De Novo Protein Design in the Age of AI”为主题，介绍了从头蛋白质设计的核心目标、基本原理、设计与筛选流程，分享了其在生物学领域的代表性应用案例，并展望了未来可能的发展趋势。沙龙由陈宇航研究组副研究员秦力主持，中心师生积极参与并展开深入交流讨论。

 

    谢宇凡从蛋白质序列与结构的多样性切入，简要回顾了蛋白质设计从早期基于片段组装与物理能量函数的传统方法，到近年来深度学习驱动的设计方法的发展历程。他分享了从头蛋白质设计在结构与组装、分子识别、催化功能以及多状态响应等方面的主要研究方向，介绍了“确定目标功能—设计结构与序列—合成与制备—实验验证”的基本流程。围绕这一流程，他进一步阐述了蛋白质结构预测与设计之间的联系，以及根据预期结构与功能需求探索蛋白质序列的基本思路。在具体方法方面，他简要介绍了神经网络的基本原理与扩散模型的去噪生成机制，并分享了“梯度共设计”和“模块化扩散”两类设计方法的基本思路，以及结构一致性、界面置信度和物理能量等指标在候选蛋白筛选中的应用。他以人工智能辅助抗蛇毒蛋白设计的代表性研究为例，分享了如何将计算设计与实验验证相结合，获得具有较高结合亲和力和毒素中和活性的候选蛋白，展示了从头蛋白质设计在新型生物治疗分子开发方面的研究进展。

 

    报告引发了在场师生的浓厚兴趣。大家围绕结构预测准确率、计算筛选指标与实验成功率的关联，以及开源AI工具在具体生物学问题中的应用等话题展开探讨，不仅加深听众对AI驱动从头蛋白质设计的理解，也进一步激发大家对AI赋能生命科学未来发展方向的广泛思考。

 

    “未来科学沙龙”是零一创新中心定期举办的学术活动，由导师和研究生建议主题，旨在拓展师生知识面和视野，增进彼此间的交流与合作，推动创新性成果的产生。