2026年2月10日,Google DeepMind旗下子公司Isomorphic Labs正式發布Isomorphic Labs Drug Design Engine(簡稱IsoDDE),呢個係AlphaFold 3發布近兩年之後,DeepMind喺分子結構預測領域嘅另一重大進展。IsoDDE唔再只係局限於靜態結構預測,而係將AlphaFold 3嘅核心能力擴展到藥物發現全流程,涵蓋動態構象模擬、配體優化、結合親和力預測同多分子複合物設計,被業界視為AlphaFold 3嘅「實戰升級版」。不過,與AlphaFold 2完全開源形成鮮明對比,Isomorphic Labs明確表示IsoDDE嘅代碼同模型權重唔會開源,只會透過受控嘅商業化平台提供俾合作夥伴使用。呢個決定再次引發科學界關於「AI工具開放性」同「商業化保護」嘅激烈討論。
Isomorphic Labs喺官方博客中表示:「AlphaFold 3讓我哋睇到咗生物分子嘅靜態結構,而IsoDDE就令我哋可以真正『設計』分子,讓AI由『觀察者』變成『創造者』。」呢款工具喺多間製藥巨頭內部測試中已經展現出顯著優勢,部分早期合作夥伴嘅藥物發現周期縮短咗超過30%。
從AlphaFold 3到IsoDDE:技術路徑嘅延續同突破
AlphaFold 3於2024年5月8日由Google DeepMind同Isomorphic Labs聯合發布,首次實現對蛋白質、DNA、RNA、配體同小分子離子等幾乎所有生命分子及其相互作用嘅原子級預測,準確率較此前方法提升至少50%,喺某啲關鍵相互作用類別上甚至翻倍。
IsoDDE喺AlphaFold 3嘅擴散模型基礎上進行咗系統性擴展,主要突破包括:
- 動態構象同結合動力學模擬:唔再只係預測靜態結構,而係模擬分子喺生理環境下嘅動態行為,包括柔性環區運動、配體結合/解離過程同構象 ensemble 生成。例如論文圖2所示,IsoDDE能夠生成多構象 ensemble,準確捕捉實驗中難以觀察到嘅瞬態狀態。
- 端到端藥物設計管道:整合分子生成、對接優化、ADMET(吸收、分佈、代謝、排泄、毒性)預測同合成可行性評估,形成閉環設計流程。論文圖4展示咗IsoDDE喺真實藥物靶點上嘅優化案例:針對一個激酶靶點,系統喺48小時內生成咗12個高親和力候選分子,其中3個喺後續濕實驗中驗證到納摩爾級活性。
- 多尺度建模能力:由原子級到複合物級再到細胞環境級,實現跨尺度預測。論文圖5對比顯示,IsoDDE喺蛋白‑配體結合自由能預測上嘅Pearson相關係數達到0.89,明顯優於AlphaFold 3嘅0.72同傳統對接軟件嘅0.55。
呢啲能力令IsoDDE由「結構預測工具」升級為「藥物設計引擎」,直接服務於Isomorphic Labs嘅商業化藥物發現業務。目前呢個工具已經同多間全球製藥公司簽咗合作協議,部分項目已經進入臨床前階段。
唔繼續開源:商業策略同科學界嘅爭議
與AlphaFold 2喺2021年完全開源形成鮮明對比,Isomorphic Labs明確表示IsoDDE嘅代碼、權重同訓練細節唔會開源。公司解釋話,AlphaFold 3嘅代碼喺2024年11月有限度開源俾學術研究使用,但IsoDDE作為商業化產品,其核心知識產權會透過授權協議向製藥夥伴開放。
呢個決定喺科學界引起爭議。部分研究者認為,限制開源會減慢基礎科學研究進展,特別喺藥物發現呢個高度依賴公開數據嘅領域。Nature雜誌喺2026年2月一篇評論中指出:「當AlphaFold 3由學術工具轉變為商業引擎時,開放科學嘅精神面臨考驗。」但支持者認為,Isomorphic Labs作為獨立商業實體,有權保護佢哋投入巨資開發嘅知識產權,而學術界仍然可以透過AlphaFold Server同有限開源版本繼續做基礎研究。
Google DeepMind喺聲明中重申,會繼續維護AlphaFold 3嘅學術開源通道,並計劃喺2026年內進一步擴展AlphaFold Database嘅社區數據集功能(2026年2月已新增多個大型社區數據集)。
對藥物發現同生物醫藥產業嘅深遠影響
IsoDDE嘅發布被視為AI驅動藥物發現由「輔助預測」進入「端到端設計」階段嘅里程碑。傳統藥物發現周期長達10–15年、成本超過10億美元,失敗率高達90%以上。IsoDDE透過AI加速早期篩選同優化,有望將呢個周期縮短至3–5年,顯著降低成本。
早期合作案例顯示:
- 針對癌症靶點,IsoDDE喺數週內設計出多個高選擇性抑制劑候選物,其中部分喺動物模型中顯示優異療效。
- 喺抗生素耐藥性研究中,系統快速生成咗針對新型耐藥菌嘅候選分子,加速咗新藥研發。
對生物醫藥產業嚟講,呢個意味住由「試錯驅動」向「設計驅動」嘅轉變。製藥巨頭可以將更多資源投入後期臨床試驗,而早期發現階段嘅效率將大幅提升。同時,IsoDDE亦為中小型生物技術公司提供咗強大工具,有望降低創新門檻。
結語:AI驅動嘅生物學新時代
Isomorphic Labs嘅IsoDDE雖然冇繼續開源,但以更務實嘅方式將AlphaFold 3嘅技術推向藥物發現實戰階段。佢令AI由「預測結構」走向「設計分子」,由「理解生命」走向「改造生命」,標誌住計算生物學進入新紀元。
喺2026年AI技術加速演進嘅今天,呢次發布再次提醒我哋:開放同商業化並非對立,而係推動科學進步嘅兩種互補力量。未來,隨住更多類似工具出現,人類對生命本質嘅認知同改造能力將迎嚟前所未有嘅飛躍。
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