※ 本文為 MindOcean 轉寄自 ptt.cc 更新時間: 2020-12-02 21:22:18
看板 Gossiping
作者 標題 [爆卦] DeepMind開發的AlphaFold解決了高懸48年
時間 Tue Dec 1 15:46:44 2020
https://deepmind.com/blog/article/alphafold-a-solution-to-a-50-year-old-gran
d-challenge-in-biology
Christian B. Anfinsen在1972年諾貝爾化學獎的獲獎感言中提出了一個假設:理論上蛋
白質的氨基酸序列應該完全決定其結構。這個假設顯示我們用1維氨基酸序列就能預測蛋
白質3維結構。
白質的氨基酸序列應該完全決定其結構。這個假設顯示我們用1維氨基酸序列就能預測蛋
白質3維結構。
然而蛋白質在進入3維結構前，理論上可折疊方式的數量是天文數字，用暴力計算來列舉
一種蛋白質的所有可能結構需要的時間比宇宙的年齡還長。
DeepMind公司為此開發了AlphaFold 2，用來解開蛋白質折疊問題-其複雜度比解決圍棋
問題的AlphaGo(複雜度10^171)高出129個數量級。這個AI一直以來受到"先射箭後畫靶"
的作弊質疑，因此DeepMind決定接受馬克斯普朗克研究所蛋白質進化學系主任Andrei L
upas提出的挑戰：預測古細菌的膜蛋白。
問題的AlphaGo(複雜度10^171)高出129個數量級。這個AI一直以來受到"先射箭後畫靶"
的作弊質疑，因此DeepMind決定接受馬克斯普朗克研究所蛋白質進化學系主任Andrei L
upas提出的挑戰：預測古細菌的膜蛋白。
十年來科學家雖然獲取了這個蛋白質的X光數據，但是一直無法理解它。AlphaFold 2輸
出了該蛋白質詳細圖像後，科學家用半小時進行驗證，實驗結果完全符合AlphaFold的預
測。
出了該蛋白質詳細圖像後，科學家用半小時進行驗證，實驗結果完全符合AlphaFold的預
測。
AlphaFold 2系統的訓練方式如下:研究員把折疊蛋白質認作是一個空間圖，殘基是節點
，邊緣連接著非常接近的殘基。之後建立一個基於注意力機制的神經網路系統，並進行
端到端訓練。
，邊緣連接著非常接近的殘基。之後建立一個基於注意力機制的神經網路系統，並進行
端到端訓練。
AI會試圖解釋這個圖的結構，同時對它構建的隱式圖進行推理。這個推理過程還會用到
生物學已知的知識進行完善(Ex.同源序列,多序列比對,氨基酸殘基對)。AlphaFold還使
用了內部可靠度指標來判斷結構中哪些部分是可靠的。重複這過程，該系統能在幾天內
確定正確結構。
生物學已知的知識進行完善(Ex.同源序列,多序列比對,氨基酸殘基對)。AlphaFold還使
用了內部可靠度指標來判斷結構中哪些部分是可靠的。重複這過程，該系統能在幾天內
確定正確結構。
研究員還在擁有17萬個蛋白質結構的數據庫上訓練AI。訓練進行了幾週的時間，使用大
約128個TPUv3內核（相當於100-200個GPU）。
AlphaFold 2的GDT(蛋白質結構預測的評估標準)平均得分為92.4，這表示誤差不超過一
個原子大小，計算生物學家John Moult說："某種意義上，蛋白質折疊問題已經解決了。
"
個原子大小，計算生物學家John Moult說："某種意義上，蛋白質折疊問題已經解決了。
"
哈薩比斯表示:"DeepMind背後的終極願景一直是構建通用AI，利用通用AI來極大地加速
科學發現的步伐，幫助我們更好地了解周圍世界。"
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 42.73.15.77 (臺灣)
※ 文章代碼(AID): #1VnVJhzf (Gossiping)
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1606808811.A.F69.html
推 : 跟我想的一樣1F 12/01 15:47
推 : 嗯嗯，跟我想得差不多2F 12/01 15:47
→ : 八卦應該不可能有人不懂吧 這個蠻好理解的3F 12/01 15:48
推 : 啊發狗：不堪一擊4F 12/01 15:48
推 : 我就說吧。早就說過了5F 12/01 15:48
推 : 恩恩 和樓下基因演算高手想得差不多6F 12/01 15:48
推 : 跟我想的差不多7F 12/01 15:48
推 : 所以比阿發狗還猛嗎8F 12/01 15:48
推 : 我喝醉的時候給的提示終於讓他們聽懂了嗎9F 12/01 15:48
→ : 蛋白質摺疊要幹嘛? 會比較好吃嗎10F 12/01 15:48
推 : 嗯～不懂11F 12/01 15:48
→ : 何時會幫人腦植入晶片12F 12/01 15:48
推 : 好狂13F 12/01 15:48
推 : 啊這不是我在樓梯間遇到隔壁阿婆隨口聊天的內容嗎14F 12/01 15:49
推 : 讚15F 12/01 15:49
推 : 對阿 我之前就這樣覺得16F 12/01 15:49
→ : 恩恩 你終於進步了 我很欣慰17F 12/01 15:50
推 : 會不會算到saddle point18F 12/01 15:51
推 : 恩恩 跟我想的差不多嘛19F 12/01 15:51
推 : 差一個原子就差多少了 但也還是很猛就是了20F 12/01 15:51
推 : 嗯21F 12/01 15:52
推 : 生醫重返榮耀22F 12/01 15:52
推 : 太強了就對很多鏢靶藥物的開發會很有幫助23F 12/01 15:53
推 : 台灣生科的環境，懂得人應該不多吧24F 12/01 15:53
推 : 寫中文好嗎25F 12/01 15:54
推 : 嗯嗯26F 12/01 15:54
推 : 早就說了27F 12/01 15:55
推 : 給病毒胺基酸序列 可以決定三維空間結構了 生化武器大突破28F 12/01 15:55
推 : 這超屌 如果每次預測都準的話以後蛋白質結構都不用做了29F 12/01 15:55
→ : 新藥(新病毒)開發的速度可以快上好幾倍
→ : 新藥(新病毒)開發的速度可以快上好幾倍
→ : 一群垃圾人類 嘿嘿31F 12/01 15:56
→ : 人類能逃的時間越來越少了32F 12/01 15:56
推 : 其實這應該算是資工領域 跟生物關聯性不大33F 12/01 15:56
推 : 這樣還有需要folding@home嗎34F 12/01 15:57
推 : 下一步是癌症疫苗了吧35F 12/01 15:57
推 : 這在生物領域算核彈級的突破36F 12/01 15:58
推 : 差多了好嗎37F 12/01 16:00
推 : 我用1050ti訓練一分鐘就得到結果 Deepmind太弱了吧(X)38F 12/01 16:00
推 : 天啊！39F 12/01 16:00
推 : 何時AI會做病毒把人類殺光呢40F 12/01 16:02
→ : 難怪不用圍棋了，太簡單了41F 12/01 16:02
推 : 人類能逃的時間越來越少了...可怕42F 12/01 16:03
推 : 簡而言之就是.. 算了 懂的都懂43F 12/01 16:03
噓 : 跟我今天上午想的差不多44F 12/01 16:03
推 : 我大便都能算出來 這還需要寫ai?45F 12/01 16:04
推 : 比阿發狗的問題複雜度高129個數量級是什麼鬼46F 12/01 16:05
噓 : 幹文組看不懂啦47F 12/01 16:07
→ : 嗯嗯 我早就知道了48F 12/01 16:07
推 : 感謝AI證實我的理論49F 12/01 16:08
推 : 這個和阿發狗下棋誰贏？50F 12/01 16:09
推 : 這是生物資訊，蠻好奇TPUv3價格多少，感覺不是一般實驗51F 12/01 16:10
推 : 阿發狗什麼時候可以跟我說明天哪支股票會漲停52F 12/01 16:10
→ : 室負擔得起，不過他已經有訓練好的模型，能夠開放給大家53F 12/01 16:10
→ : 使用那就好了
→ : 使用那就好了
推 : 印證我之前所說的55F 12/01 16:12
噓 : 那也是用猜的 沒有golden data56F 12/01 16:12
推 : 恩恩 大概是這樣沒錯57F 12/01 16:14
→ : 我論文就這樣寫啊，教授看不懂還罵我58F 12/01 16:14
→ : 好59F 12/01 16:15
推 : 這個已經是能從一次元資訊回推三次元資訊了 太扯60F 12/01 16:16
推 : 好厲害61F 12/01 16:16
推 : 生科起飛？？62F 12/01 16:17
推 : 好像很厲害？63F 12/01 16:18
推 : 神經網絡又贏了64F 12/01 16:18
推 : 沒有很厲害 因為這是很久的技術65F 12/01 16:18
→ : 看官網定價TPUv3:$1752/month nVidia V100:$540/month66F 12/01 16:18
推 : AlphaFold is skynet67F 12/01 16:18
→ : 月租的v3還是8核而已 實驗是128核所以再乘16倍?68F 12/01 16:22
推 : 嗯 跟我想的差不多69F 12/01 16:22
推 : 我早就知道qi會這樣做70F 12/01 16:23
→ : ai 啦幹 該死自動選字
→ : ai 啦幹 該死自動選字
推 : 恩恩跟我想的一樣72F 12/01 16:24
→ : 是重大突破欸73F 12/01 16:27
→ : 不頒諾貝爾獎給ai?74F 12/01 16:27
推 : 這真的很不錯75F 12/01 16:28
推 : 人腦無法跟上理解AI76F 12/01 16:28
推 : 我之前就一直講了 沒人要信77F 12/01 16:31
推 : 原來是這樣啊78F 12/01 16:32
推 : 所以要搬給它諾貝爾獎了吧79F 12/01 16:33
推 : 寫的很好欸 複雜度是怎麼算的80F 12/01 16:38
推 : 以前寫過大綱，後來忘記繼續81F 12/01 16:44
推 : 之前大便的時候有想到 推82F 12/01 16:46
推 : 厲害！83F 12/01 16:48
推 : 嗯，和我想的一樣84F 12/01 16:50
推 : 跟我想的差不多85F 12/01 16:50
推 : 生科要起飛了86F 12/01 16:50
推 : 跟我想的差不多87F 12/01 16:51
推 : 會得諾貝爾獎 蛋白質工程的通通要失業了88F 12/01 16:53
推 : 這個我在costco買乳清蛋白的時候有想到，結帳就忘了89F 12/01 16:56
→ : 原來如此90F 12/01 16:59
推 : 剛在拉死的時候驗算了一下 AI表現不錯喔91F 12/01 17:00
推 : 供三小92F 12/01 17:02
推 : AI繼續發展下去 人類就差不多要進入知識奇異點了93F 12/01 17:02
推 : 下個人類毀滅的病毒是被電腦製造出來的，不太意外94F 12/01 17:03
推 : 不就我昨天睡前想到的東西嗎 這樣也能上新聞喔95F 12/01 17:06
推 : 阿發狗：書呆子來打星海啦96F 12/01 17:11
推 : 推！97F 12/01 17:11
推 : 真可惜被他先發表了98F 12/01 17:18
噓 : 還有人不知道喔？99F 12/01 17:23
推 : 強100F 12/01 17:26
推 : 奇點只存在科幻小說啦，物理學定律還是硬限制。101F 12/01 17:27
推 : 太瘋狂了!!102F 12/01 17:28
推 : 這也是現代電腦夠強才能硬幹103F 12/01 17:32
推 : 大概就是這樣！棒104F 12/01 17:36
推 : 恩恩105F 12/01 17:42
推 : 開始覺得有點噁了106F 12/01 17:46
推 : 靠杯，這是聖杯等級的issue耶107F 12/01 17:48
推 : 對的，是這樣沒錯108F 12/01 17:50
推 : 計算生物學家可以洗洗睡了109F 12/01 17:53
→ : 屌炸110F 12/01 17:53
推 : 這個很重要，可以解狂牛病跟老人癡呆111F 12/01 17:54
推 : 好可怕 這可叫暴力拆解嗎？112F 12/01 17:55
→ : 以後484不用點晶惹113F 12/01 17:55
推 : 有人能翻譯嗎....114F 12/01 17:56
推 : 天網快出來了115F 12/01 17:56
推 : 我輸了 我誤差兩個原子 輸的心服口服116F 12/01 17:57
推 : 現在是attention is all you need的世界了117F 12/01 18:01
推 : 呃 誰來解釋一下所以知道蛋白質折疊可以幹嘛？118F 12/01 18:02
推 : 這很狂==119F 12/01 18:11
推 : 我就說吧120F 12/01 18:14
推 : 趕快推不然別人以為我看不懂121F 12/01 18:14
→ : 生科起飛個鬼阿 本來就要念一堆賺不到錢的書了 現在還122F 12/01 18:22
→ : 要學著用ML 崩潰好嗎
→ : 要學著用ML 崩潰好嗎
推 : 蛋白質工程可以進入下一步了124F 12/01 18:24
→ : 嗯嗯，跟我想得差不多125F 12/01 18:25
推 : 知道結構就能知道功能和運作方式，對生化反應和藥物設計126F 12/01 18:26
推 : 嗯，比我厲害，我目前只能下圍棋贏AlphaGo127F 12/01 18:27
推 : 來說都很重要128F 12/01 18:30
推 : 竟然解決了！？129F 12/01 18:43
推 : 跟我想的一樣130F 12/01 18:43
推 : 推131F 12/01 18:54
推 : 天網已經來了132F 12/01 18:56
推 : 要失業了133F 12/01 18:58
→ : 知道蛋白質如何折疊，就能預測性質。這也是AI被期待解決134F 12/01 19:00
→ : 的重大問題之一。全世界的科技發展停滯了許久，終於有望
→ : 迎來新一波加速。AI搭配量子電腦
→ : 的重大問題之一。全世界的科技發展停滯了許久，終於有望
→ : 迎來新一波加速。AI搭配量子電腦
推 : 跟我想的差不多137F 12/01 19:09
推 : 這個真的厲害，但研究上光知道折法是不夠的138F 12/01 19:16
→ : 能快速做出預測，但後面要驗證的東西還是很多
→ : 能快速做出預測，但後面要驗證的東西還是很多
推 : 推140F 12/01 19:18
推 : 嗯嗯，跟我想的一樣141F 12/01 19:21
推 : 狂...下一步就是倒推基因序列了，何時會有調整者142F 12/01 19:29
噓 : 第二段還不是看賓州教授的論文推導的 沒創意143F 12/01 19:30
推 : 我就說吧 跟我想的一樣144F 12/01 19:35
推 : 這個人是不是撿到我的筆記==145F 12/01 19:38
推 : 嗯嗯嗯 當時我也是這樣想的146F 12/01 19:53
推 : 哈哈簡單147F 12/01 19:55
推 : 嗯嗯 我就知道是這樣..148F 12/01 20:01
→ : 我也這麼覺得149F 12/01 20:04
推 : 生科元年再叫我150F 12/01 20:05
推 : 我每天跑的folding@home可以停了？151F 12/01 20:10
推 : 我當初就是電腦等級太差才算到現在 不然就是我發表的152F 12/01 20:19
推 : 恩恩, 我也是這樣覺得, 現在終於成功了153F 12/01 20:30
推 : I told you154F 12/01 20:31
推 : 嗯嗯我也是這樣想的155F 12/01 20:39
推 : 看不懂啦156F 12/01 20:46
→ : 我當初也是這麼說157F 12/01 20:48
推 : 推158F 12/01 20:54
推 : 這有點猛
推 : 這有點猛
→ : 嗯本來就是這樣的160F 12/01 21:43
→ : 靠 人類的生化技術是不是要進入新的階段了161F 12/01 21:46
→ : 人類透過AI又接近上帝一大步了 應該說我們要當上帝了162F 12/01 21:51
推 : 推163F 12/01 21:59
推 : 天網164F 12/01 22:13
推 : 我小學就解決了165F 12/01 22:30
推 : 就是用AI回推重建結晶圖譜166F 12/01 23:42
→ : F@H直接改去算AI可能比算力學模擬有用了167F 12/01 23:43
推 : 太神奇了吧，所以我說那個人型電腦什麼時候才要問世168F 12/01 23:57
推 : 太強啦169F 12/02 00:02
推 : 跟我想的一樣170F 12/02 00:03
推 : 本來就是這樣啊171F 12/02 00:10
推 : 怎麼一直有人問折疊是甚麼，連結裡面有影片說明啊172F 12/02 00:12
推 : 我就知道173F 12/02 00:25
推 : 中文好難啊174F 12/02 01:17
推 : 蛋白質結構預測的評估標準)平均得分為92.4，這表示誤差175F 12/02 09:32
→ : 不超過一個原子大小，這是什麼意思？
推 : 人類跟AI比起來像個智障
→ : 不超過一個原子大小，這是什麼意思？
推 : 人類跟AI比起來像個智障
推 : 好像很厲害耶178F 12/02 10:44
推 : 不超過一個原子 應是指平均不超過 所以部份完全符合179F 12/02 11:03
→ : 部份推測完全符合 有些還是有幾個誤差
→ : 部份推測完全符合 有些還是有幾個誤差
推 : 我還以為只有我知道 想不到八卦版這麼多人懂181F 12/02 14:15
推 : 嗯嗯嗯 跟我想的一樣182F 12/02 18:29
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