随着人工智能（AI）在各个领域的不断渗透，蛋白质工程也迎来了革命性的突破。美国麻省总医院布莱根分院和贝斯以色列女执事医疗中心的研究团队开发了一款名为 EVOLVEpro 的 AI 工具，被认为是该领域的一项重大飞跃。
EVOLVEpro 犹如蛋白质语言模型，具备深度理解蛋白质结构和功能的能力。它能够分析庞大的基因组数据库中蛋白质序列，识别其弱点并提出改进建议。与其他 AI 模型不同，EVOLVEpro 经过特殊设计，能够在生成建议之前进行深入推理和思考，使其思考过程更接近人类。
利用 EVOLVEpro，研究团队设计了六种性能显著优于天然蛋白质的蛋白质，展示了 AI 在蛋白质工程领域的潜力。这些蛋白质包括：
* 单克隆抗体：针对目标的黏附力增强了 30 倍
* 微型 CRISPR 核酸酶：执行基因编辑的效率提高了 5 倍
* 用基因编辑：插入序列的能力提高了两倍
* Bxb1 整合酶：植入 DNA 片段的效率增加了两倍
* T7 RNA 聚合酶：准确复制 RNA 的能力提高了 100 倍
值得一提的是，EVOLVEpro 的一大优势在于它不受自然进化的限制。通过 AI，研究人员可以根据特定需求优化蛋白质，创造出性能更佳、速度更快、强度更高的蛋白质。这将极大地促进治疗方法的改善和功能性材料的开发。
例如，优化的单克隆抗体可用于开发更有效的抗癌疗法，而微型 CRISPR 核酸酶可用于提高基因编辑的精度和效率。增强 RNA 聚合酶的准确性可以促进生物传感器的开发，而 Bxb1 整合酶的优化则可用于创造新的基因整合技术。
除了上述应用外，AI 助力的定制蛋白质还可以带来更多令人兴奋的可能性。研究人员可以设计出应对自然未曾遇到挑战的蛋白质，例如开发更加精准的疫苗，培育营养价值更高或二氧化碳吸收能力更强的作物，以及探索我们尚未充分理解的新型生物功能。
总而言之，EVOLVEpro 的开发标志着蛋白质工程领域的一个重要里程碑。通过 AI 的赋能，人类将能够创造出超越天然性能的蛋白质，应对更多挑战，并为医疗保健、农业和生物技术等领域带来新的突破。
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