64小时搞定，Claude自主设计出威胁120万人致命蝎毒结合蛋白，湿实验已测通

Anthropic刚刚用自家的Claude模型，自主设计出了能对抗致命蝎子神经毒素的蛋白质结合体。

整个设计过程耗时64小时。

人类团队只给了初始提示词以及四次后续追问，其余几乎全由大模型自主推进。

它调用了12种蛋白质设计工具，自动生成了318484个蛋白质候选方案。

随后，模型自己完成了超过55万次结构预测和筛选，最终交出180个候选设计。

人类团队随后协助补充了31个，凑成211个设计方案，直接送进两家真实生物实验室进行湿实验检测。

两家独立外包实验室的测试结果显示：

在这211个设计中，有17个成功结合了目标蝎毒，达到严格的结合标准。

现在，Anthropic已经将全部211个设计方案和实验数据完全开源。

为什么盯上蝎毒？

全球每年有超过120万人被蝎子蜇伤。

其中每年导致的死亡人数超过3250人，大部分是医疗资源匮乏地区的儿童。

蝎毒致死的原因，是其中的神经毒素会强行结合人体神经细胞膜上的钠离子通道。

这会导致神经元在错误的时间疯狂放电，引发大量肾上腺素等应激物质释放，严重时直接引起心力衰竭和肺水肿致死。

传统抗毒血清的制作方式极度原始。

人们需要抓成千上万只蝎子人工挤毒，注射进马的体内让马产生抗体，再抽取马血提纯。

这种传统方法成本高昂，周期长达几个月，而且一种血清通常只能对付极少数特定毒素。

因为商业利润太低，药企极少投入，这成了一种被忽视的热带疾病。

此前，金融研究机构Citrini Research找到Anthropic，提出一个问题：

一群没有生物学背景的非专业人士，能不能靠AI真正去解决一个人类健康领域的实际问题？

双方一拍即合，决定让大模型从零开始设计全新的微型蛋白结合体，尝试中和蝎毒。

64小时内发生了什么

团队这次锁定了来自四个地区的五种蝎毒：

墨西哥的Cn2，巴西的Ts1，北非的AaH I和AaH II，以及中东的LqhIII。

这五种毒素空间结构类似，但氨基酸序列的相似度极低，只有26%到62%。

人类给Claude设定了任务目标，给出了蛋白质设计与折叠工具，并规定了新颖度、打分和过滤的标准。

接下来的工作交给了大模型。

Claude自己去蛋白质结构数据库PDB和AlphaFold数据库里检索毒素结构。

它为每种毒素挑选出5个关键的热点氨基酸位置，作为阻断毒素结合人体钠通道的攻击目标。

在接到任务后的前24小时里，Claude完全自主运转。

在整个过程中，模型不仅要设计蛋白，还要自己定标准去过滤掉那些类似已知毒素的序列。

它总共筛选了553052个毒素-蛋白组合的复合物结构，消耗了大约1万个GPU时。

模型甚至自己写邮件，把生成的蛋白质氨基酸序列直接发给了蛋白质合成外包公司。

最终测试的211个候选分子中，包含60个单毒素设计、30个针对两种β家族毒素的设计、30个针对三种α家族毒素的设计，以及91个针对全部五种毒素的多靶点设计。

湿实验结果

这些设计随后被送到两家第三方实验室Adaptyv Bio和Twist Bioscience进行测试。

两家实验室采用了不同的生产体系：

一家使用无细胞合成系统，另一家则使用人类肾脏细胞进行哺乳动物细胞表达。

两家实验室统一使用表面等离子体共振技术，实时监测分子结合与解离的速度，以此计算解离常数KD值。

KD值越低，代表结合得越紧密。

团队设定的通过门槛极高：

候选分子必须在两家实验室的每一次重复实验中都成功结合；

KD值必须小于或等于1微摩尔；

同时面对无关的人体杂蛋白CLEC12A时，必须完全没有反应，排除脱靶和黏性假阳性。

最终，17个设计完美过关。

在60个针对单一毒素的设计中，有11个成功命中，成功率达18%。

其中针对墨西哥蝎毒Cn2的表现最好，有7个分子成功结合。

针对北非AaH II有4个，北非AaH I有4个，中东LqhIII有2个。

效果最强的两个设计分别叫Cn2-B1和Cn2-B2。

它们对墨西哥蝎毒Cn2的结合亲和力，直接冲进了单数字纳摩尔级别。

竞争性实验进一步证实，这两个最强结合体在蝎毒表面抢占的结合位点，与目前已知能在小鼠体内中和蝎毒的传统抗体LR几乎完全一致。

这意味着它们大概率成功堵住了毒素侵入人体神经的物理通道。

局限依然存在

这项研究也有明确的边界。

多靶点设计目前遭遇了挫折。

那91个试图同时搞定五种蝎毒的设计，没有一个能同时满足结合多种毒素的严苛标准，模型设计的分子最终都只能结合其中某一种。

同时，本次实验测试的只是实验室基因工程表达的重组毒素，并非直接从天然蝎毒中提取的毒素。

团队目前只完成了体外分子结合测试。

这些分子还没有在细胞层面做过膜片钳电流测试，更没有在小鼠活体上测试过能否真正解毒保命。

研究团队明确表示，这只是研发蝎毒抗毒药物的第一步，目前不能声称已经造出了最终的抗蛇毒或抗蝎毒药物。

但整个行业正在发生变化。

一位西班牙国家癌症研究中心的结构生物学研究员对此评价，计算机在几天内设计出紧密结合的分子，实验室内几周就能验证，找寻结合蛋白本身已经不再是主要瓶颈。

这项研究的所有211个蛋白质结构、打分以及两家实验室的原始检测数据，目前已全部公开发布。