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Anthropic 出手!Claude 64小时狂造30万蛋白!17个成功锁死蝎毒

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AI for Science,这次是真刀真枪进了实验室。Anthropic 直接对着蝎子的毒素下手了。

就在今天,Anthropic公布了一项新研究:一个还没公开的研究版 Claude,在约 64 小时内,自主生成了 318,484 个从头蛋白设计!

经过筛选和人工补充,211个 候选被送进实验室,最终 17个 在实验台上真正结合上了蝎子的神经毒素。

更关键的是,全部 211 个设计与实验数据,Anthropic 直接全部开源。

从读资料、选结构、到调用工具,Claude 几乎独立跑完了传统上需要一整支计算生物团队、耗时数月的工作量。

而它用的时间,是 64 小时。

◈为什么偏偏盯上蝎毒

蝎子蜇人,真不是小事。

据 Anthropic 转述的文献估计,全球每年 120 万人以上被蝎蜇伤,死亡超过 3250 例,受害的大多是儿童,大多在医疗资源不够的地区。

而传统抗蝎毒血清的制备,至今仍然依赖“给马等动物注射毒液、再提取抗体”的方式:贵、慢,而且覆盖范围有限

一个地方的血清,未必能应对另一个地方的蝎毒。

于是投资研究机构 Citrini Research 找到 Anthropic,抛出一个比较“外行”的问题:一群没有任何生物学背景的人,能不能靠 Claude,去啃一个真实的公共卫生难题?

双方反复打磨提示词,最终把目标锁定在蝎神经毒素上。

Claude 要做的,就是一类叫"结合剂"(binder)的小蛋白。

打个比方:蝎神经毒素像一把"坏钥匙",专门插进神经细胞膜上的钠离子通道,让神经疯狂乱放电,严重时直接把人推向心衰、肺水肿。

而结合剂,就是一段从零设计的小蛋白,使命只有一个,死死贴住毒素"插钥匙"的那一面,把它彻底封死。

◈64小时,Claude全程自主交出30万设计

接下来,才是 Claude 真正开始表演的部分。

最开始人类只给了 Claude 一个初始提示,外加 4 次后续指令。剩下的,几乎全靠它自己:

从 PDB、AlphaFold 结构库中检索毒素结构,为每种毒素锁定结合热点,调用约 12 种设计工具,过滤掉那些形似毒素、形似已知蛋白的序列,再对 55 万余对"设计—毒素"组合做共折叠预测……

这一轮,Claude累计生成了318,484个蛋白设计。

30多万个设计,当然不可能全部送进实验室。接下来,它还要从里面挑出真正值得试的那一小批。

Claude过滤掉与毒素或已知蛋白相似的序列,再对 55万余组“设计—毒素”配对做共折叠预测,评估它们能否形成合适的结合结构。

一边生成,一边评估,再继续筛选。

约64小时后,Claude交出了 180个候选。团队又在它的协助下补充31个,合计 211个。

随后,这211个候选被送往Adaptyv Bio和Twist Bioscience两家实验室,制备出来,上机测结合。

“过关”的门槛也不低:重复测量中都要出现结合,每次测得的解离常数K_D都要 ≤1 µM,而且对一个无关的人体蛋白不能产生黏附,避免它“见谁粘谁”。

除LqhIII仅由Adaptyv Bio检测外,其他靶标的达标设计需要两家实验室的结果共同支持。

最终,17个设计达到了结合标准,分别能结合来自墨西哥、北非和中东的4种毒素。针对巴西毒素Ts1的研究,则没有得到符合标准的结合剂。

◈抓住毒素,离解毒还有一点距离

17 个里最特别的,是 Cn2-B1。

两家实验室都测出,它能与墨西哥蝎子的神经毒素Cn2紧密结合。

衡量"贴合程度"有个指标叫解离常数:数值越小、结合越紧。

Adaptyv Bio 实验室测出来约 3.1 nM,Twist Bioscience 约 1.7 nM,都已经是很贴合的水平。(官方还特别说明,这是偏保守的估计,实际可能更贴合)

更有意思的,是后面一个叫"竞争实验"的环节。

研究者拿来一个早就知道能中和 Cn2 的抗体片段 LR,让它和 Cn2-B1 一起去抢毒素。结果两者抢到了一块儿,这说明它俩很可能贴在毒素表面同一个位置。

而这个位置,恰恰是要害。毒素之所以能害人,就是靠这块地方去跟神经细胞上的钠通道接触、捣乱;LR 能中和毒素,也正是因为它堵住了这里。

如今 Cn2-B1 也盯上了同一个点,那就有希望同样把毒素摁住。

这也给研究者留下了一条值得继续追的线索。

不过,线索终究还只是线索。

现在实验台上测的,是实验室人工做出来的毒素,不是从真蝎子的毒液里提出来的。

而且这项研究既没在细胞层面测它到底能不能挡住毒性,也没拿动物做过保护实验。

所以 Anthropic 自己也说了:到这一步,还远谈不上做出了抗蝎毒血清。能"抓住"毒素,和能"解掉"毒,中间还有一段距离。

虽然 17 个结合剂离真正的药还很远,但 AI 进药研,这回算是真的动起来了。。。

参考文献

[1] Anthropic 研究博客: https://www.anthropic.com/research/claude-scorpion-toxin-binder-design

[2] 技术报告 PDF: https://www-cdn.anthropic.com/31ac578806cffd8b3d92d8affe6edc4c04d502e1.pdf


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