AI爱好者
5月25-26日，中国AI药物研发大会 (CAPR 2023) 将于上海盛大召开！
为了集中展示AI赋能药物研发各个方面的应用案例和重要进展，大会设立了多个前沿论坛。本文介绍分论坛3《AI蛋白质设计与药物发现》的内容和情况。
简介
蛋白质是生物细胞和组织中的重要组分，是生命活动的主要承担者。对蛋白质结构和功能的研究，对于探索蛋白质与药物的相互作用机理，进而指导新药发现，具有重要的意义。
以AlphaFold为代表的蛋白质结构预测模型的成功，以及以BERT为代表的预训练语言模型在蛋白质序列建模中的成功应用，展现出人工智能在分析海量的蛋白质数据，对蛋白质分子的结构和序列进行建模，并进而开展蛋白质功能预测和蛋白质从头设计方面的强大性能。开发数据驱动的蛋白质设计方法，开展生物物理学、计算生物学、药物化学等跨领域、多学科交叉融合的科学探索，将有助于提升小分子药物、大分子药物和功能蛋白质的研发效率。在分论坛《AI蛋白质设计与药物发现》中，多位来自学术界和产业界的知名专家将带来他们的独到见解。
日程
演讲者信息
魏乐义-山东大学软件学院教授/智能生信创始人
【专家简介】
魏乐义，现为山东大学软件学院教授。近两年连续入选“科睿唯安”全球高被引科学家。研究方向为人工智能与生物信息学，主要研究工作集中在开发和利用人工智能算法加速生物分子结构与功能发现以及新药研发。在发表论文方面，至今总共以第一/通讯发表JCR1区发表论文50余篇，包括生物信息领域顶级刊物如Genome Biology， Nucleic Acids Research, Advanced Science， Bioinformatics等。CCF生物信息专委会委员，人工智能学会生物信息与人工生命专委会委员，自动化学会智能健康与生物信息专委会委员。在项目方面，先后主持并参与多项国家级(青年，面上，科技部重点研发)以及省部级科研项目。获得2021年天津市科学技术自然科学二等奖（3/5）、2021年福建省科学技术自然科学三等奖（1/4）。
马剑鹏-复旦大学复杂体系多尺度研究院院长
【专家简介】
马剑鹏教授，博士生导师，国际著名计算生物学家，现任复旦大学复杂体系多尺度研究院首任院长、上海人工智能实验室领军科学家。复旦大学化学系学士，美国波士顿大学博士，哈佛大学博士后，师从Martin Karplus教授（2013年诺贝尔化学奖得主）和William Lipscomb教授（1976年诺贝尔化学奖得主）。曾任美国贝勒医学院（Baylor College of Medicine）和莱斯大学（Rice University）终身教授，贝勒医学院冠顶教授，清华大学生命科学学院教授，美国医学生物工程学会会士，美国科学促进会会士及美国物理学会会士。2018年，马教授作为上海市高峰人才引进团队核心成员全职归国，与诺贝尔化学奖得主Michael Levitt教授联合创建复旦大学复杂体系多尺度研究院。研究方向为生物物理、计算生物学及结构生物学，致力于发展针对生物体系研究的新的计算方法，与实验手段相结合，解决复杂生物体系中的重要问题。屡获国际学术大奖，包括2004年Norman Hackermann化学研究奖等，带领团队发表多项研究成果于Nature、Science及PNAS等顶尖学术期刊。
【演讲题目】
全链条AI-赋能新药创新
【演讲摘要】
随着近年来 AI 技术的突飞猛进，计算生物学已经从一个冷门学科跃升为引领分子生物学研究的龙头学科。理论及定量分析方法的普及往往是一个学科成熟的标志，当今世界上，对任何一个大国来说，计算生物学是促进其医药行业颠覆性创新发展必须占领的制高点之一。这次新冠疫情的爆发，凸显了生物医药行业在国计民生中的重要性。算力就是权力! 新药设计首先是个计算生物学问题，历史赋予了计算生物学领域的巨大机遇。我们的目标是设计新型非自然蛋白，开发新功能、新药物、新材料。新药研发是个系统工程，针对同一个目标，不同方向的专业人才需要保持步调一致、服从统一指挥下进行“大兵团会战”。我们拥有干湿结合的从全新目标蛋白发现、计算结构预测、实验结构测定、专用模拟算法开发到药物设计等全链条一体化的研发优势。本报告将阐述马剑鹏-Michael Levitt 团队在AI-赋能新药创新方向的工作进展。
刘海燕-中国科学技术大学生命科学学院教授
【专家简介】
刘海燕，中国科学技术大学讲席教授。国家杰出青年基金获得者。国家自然科学基金创新群体项目负责人。1985-1996年在中国科学技术大学生物系学习并先后获学士和博士学位。曾在苏黎世高等理工学院研究生联合培养以及在Duke大学和UNC Chapel Hill从事博士后研究等。2001年起任中国科学技术大学生命科学学院教授。主要研究方向为蛋白质设计和基于计算的蛋白质结构功能研究。发展了单参考态自由能微扰、QM/MM自由能面计算、蛋白质集合运动放大等分子模拟方法以及ABACUS、ABACUS-R、SCUBA等数据驱动蛋白质设计方法。在包括Nature及子刊、JACS、PRL等杂志发表论文百余篇。实验室主页http://biocomp.ustc.edu.cn/
【演讲题目】
基于人工智能的蛋白质设计
【演讲摘要】
按需定向设计蛋白质等生物大分子具有重要理论和应用价值，也是极具挑战性的计算科学问题。相对于传统计算方法，深度学习等人工智能（AI）方法在蛋白质设计上成功的主要原因是AI方法能够对大分子序列和结构的高维复杂分布进行更准确的估计和更高效的抽样。目前相关方法进展集中于基于语言模型的氨基酸序列设计、基于结构的逆折叠、新结构从头设计等方面。我将侧重从对蛋白质结构功能生物物理规律认识的角度来讨论蛋白质设计（相对于其他AI应用场景）的特殊性，并介绍我们在用扩散概率模型从头设计蛋白质结构方面的最新进展。
洪亮-上海交通大学自然科学研究院&物理天文学院特聘教授
【专家简介】
洪亮，上海交通大学自然科学研究院&物理与天文学院&药学院特聘教授;上海交通大学 张江高等研究院人工智能生物医药中心主任，上海人工智能实验室顾问科学家。2016年入选国家高层次人才青年专家，2021年入选教育部长江学者。从事计算，人工智能和实验相结合的方式进行分子生物物理和工程蛋白质设计研究。在Nature，PNAS，PRL等 期刊上发表70篇SCI论文。参与并主导开发了多个创新算法来提升小分子药物和功能蛋白质的研发效率。获得国家基金委重点项目，面上项目，上海市科委，教委重大项目及头部生物医药企业资助。
【演讲题目】
蛋白质工程通用大模型
常珊-江苏理工学院教授/普美瑞生物首席技术官
【专家简介】
常珊，男，博士，美国密苏里大学哥伦比亚分校博士后，现任普美瑞生物科技有限公司首席技术官。江苏理工学院生物信息与医药工程研究所所长/教授，硕士生导师。现担任中国生物信息学学会(筹)理事，江苏省生物医学工程学会生物信息学专委会委员/教育与科普专委会委员，《数据采集与处理》第七届编委会委员。近年来，在国内外期刊及会议上发表学术论文120余篇，被SCI检索90余篇，Google scholar引用超过1400次，H指数为21，获得软件著作权14项，授权发明专利9件，参与出版专著3部，译著1部。广东省首批优秀青年教师，广东省第八批“千百十”人才省级培养对象，江苏省“六大人才高峰”。多次参加由美国与欧洲生物信息中心发起的国际生物大分子结构预测竞赛（CASP&CAPRI），排名位居国际前列。在2022年举办的CASP15比赛中，获得了Ligand赛道冠军。
【演讲题目】
蛋白质与配体的复合物结构预测及其应用研究
刘磊峰-苏州青云瑞晶生物科技有限公司CEO
【专家简介】
刘磊峰博士，毕业于斯德哥尔摩大学，师从于孙俊良教授（杰青获得者）和邹晓冬教授（瑞典科学院、工程院两院院士，诺贝尔化学奖委员会成员），在Nature，JACS，Angewandte Chemie等杂志发表论文30余篇，总被引用次数超过3600次。博士期间，作为主要成员之一，参与开发了微晶电子衍射技术（MicroED）。该技术利用高能电子取代X射线，实现了纳米晶体的原子级精度的结构解析，这项技术也后续被SCIENCE杂志评选为2018年全球十大科技进展之一。
【演讲题目】
结构解析技术赋能药物发现和合成生物学
【演讲摘要】
通过人工智能实现药物分子设计，既需要足够多和足够精准的数据，又需要先进的算法。而对于全新的药物靶点，基本不存在公开数据，从而难以获得可信的计算预测的结果。本次报告将介绍传统的XRD技术、新兴的冷冻电镜技术以及结合了二者优势的创新的MicroED技术的原理及在新药发现中的应用实例，阐明如何运用全面、完善、创新的结构生物学技术手段，获得真实可靠的新药靶点信息，帮助AI制药快速发展。
会议信息
会议名称
中国AI药物研发大会
会议时间
5月25-26日
会议地点
上海中谷小南国花园酒店 (杨浦区佳木斯路777号)
点击链接查看完整日程
原文连接：https://mp.weixin.qq.com/s/3U4BOyJ_s0xys36eMVZeJw
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