文章轉載于新智元

Nature近期發布的最新文章，盤點了谷歌DeepMind的AlphaFold誕生五年來，取得的一系列重大科研突破。

與此同時，谷歌DeepMind也將紀錄片《思維游戲》（The Thinking Game）發布在YouTube。

DeepMind官推

紀錄片《思維游戲》第一部分

紀錄片《思維游戲》第二部分

這是一個關于等待與頓悟的故事，也是生物學在過去五年經歷的縮影。

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尋找那把丟失的鑰匙

在維也納分子病理學研究所，生化學家安德烈婭·保利（Andrea Pauli）曾陷入長達十年的困惑。

為了搞清楚精子和卵子究竟是如何「相遇」的，她在2018年就在斑馬魚的卵子表面發現了一種至關重要的蛋白質，她給它起名叫「Bouncer」（保鏢）。

這個名字很形象，因為如果沒有它，受精過程根本不會發生。

但問題在于，這位「保鏢」到底是如何識別并放行精子的？

保利的團隊和世界各地的同行們苦苦思索，試圖在顯微鏡下通過無數次生化實驗解開這個分子層面的「握手」機制，卻始終找不到那把鑰匙。

直到2020年11月，一場海嘯從倫敦的DeepMind實驗室呼嘯而來。

AlphaFold 2橫空出世。

這個AI系統以驚人的精度預測出了蛋白質的三維結構。

那一刻，原本模糊的微觀世界突然變得清晰可見。

對于保利來說，這就像是在黑暗的房間里突然開了一盞燈：AlphaFold迅速預測出了一種名為Tmem81的精子蛋白結構，它能與另外兩個蛋白形成復合物，恰好構建出一個完美的「口袋」，讓「Bouncer」得以嵌入結合。

Tmem81的AlphaFold模型

困擾人類十年的生殖謎題，被AI在幾分鐘內破解了。

實驗隨后驗證了這一切。

如今，保利感慨道：「它加速了所有的發現。現在我們每一個項目都在用它。」

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結構生物學的「第二次降臨」

這一幕，只是AlphaFold五周歲生日之際，全球無數實驗室里的一個縮影。

把日歷翻回五年前的那個深秋，當DeepMind揭開AlphaFold 2的面紗時，科學界感受到的是巨大的沖擊。

如果說2018年的第一代版本還只是「令人感興趣」，那么第二代版本則直接展現了「統治力」。

它生成的3D模型在許多情況下已經與耗資昂貴的實驗圖譜難以區分。

歐洲生物信息學研究所（EMBL-EBI）的生物信息學家珍妮特·桑頓（Janet Thornton）用了一個極具宗教色彩的比喻來形容這場變革：「擁有了預測萬物的模型，其影響是巨大的。這就像是結構生物學的“第二次降臨”（Second Coming）。」

這一變革的烈度，量化在數據里是驚人的。

自2021年關于AlphaFold 2的論文在《自然》雜志發表以來，短短幾年間，它已被引用了近4萬次。

與許多在熱點過去后關注度就斷崖式下跌的研究不同，AlphaFold的熱度曲線是一條昂揚向上的直線。

更重要的是，DeepMind做出了一個決定：他們將其代碼開源，并與EMBL-EBI合作建立了數據庫。

這個數據庫如今像是一個不斷膨脹的宇宙，包含了超過2.4億個預測結構，幾乎囊括了人類已知的所有蛋白質。

全球190個國家的330萬名研究人員涌入這里，其中超過100萬用戶來自中國、印度等中低收入國家。

這不僅是技術的勝利，更是科學平權的勝利——無論是在哈佛的頂級實驗室，還是在發展中國家的大學宿舍，只要有一根網線，你就能看見生命的精密藍圖。

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從預測結構到重塑科學

2024年，AlphaFold的締造者德米斯·哈薩比斯（Demis Hassabis）約翰·詹珀（John Jumper）分享了諾貝爾化學獎的一半殊榮。

這對于一個誕生僅五年的工具來說，幾乎是光速的認可。

但詹珀本人關注的卻是另一個問題。

看著像保利這樣的科學家利用AlphaFold做出的突破，他不僅感到驕傲，更在好奇：「什么時候會有人因為「使用」AlphaFold而贏得那些大獎呢？」

這絕非隨口說出的空話。

一份由DeepMind資助的研究發現，使用AlphaFold的研究人員向PDB（蛋白質數據庫）提交的實驗結構數量，比未使用該工具的同行多出了約50%。

這揭示了一個現象：AI并沒有像某些人擔心的那樣「取代」實驗學家，反而在「反哺」他們。

那些通過X射線晶體學或冷凍電鏡得到的模糊原始數據，因為有了AI預測結構的輔助，變得更容易解讀。

詹珀說：「我喜歡這種感覺，它幫助了那些最初為我們提供數據的人。」

這形成了一個完美的閉環：人類的實驗數據訓練了AI，AI反過來幫助人類看清實驗數據，進而產生更多的數據。

在這場循環中，科學發現的齒輪被按下了快進鍵。

五年過去，AlphaFold已經不再是一個單純的新聞熱詞，它變成了像移液槍、顯微鏡一樣的科研「基建」。

它悄無聲息地融入了每一篇論文的致謝里，融入了每一次藥物設計的構想中，融入了人類對生命最本質奧秘的每一次凝視。

在原子與代碼的交響中，人類終于不再只是在黑暗中摸索生命的形狀，而是點亮了一盞燈，看清了造物主留下的每一行詩句。

參考資料：

https://www.nature.com/articles/d41586-025-03886-9

https://www.youtube.com/watch?v=d95J8yzvjbQ

點個“愛心”，再走 吧