当前位置:首页 >> 学术资讯 >> 科研信息

我国学者与海外合作者在人工智能实现抗耐药菌聚合物逆向设计领域取得进展

2025/06/01

我国学者与海外合作者在人工智能实现抗耐药菌聚合物逆向设计领域取得进展

图 基于小样本学习的β-多肽聚合物智能逆向设计框架。(A) 整体框架流程图;
(B) 基于多模态聚合物表征的聚合物预测框架流程图;(C) 基于图语法蒸馏的聚合物生成框架流程图

  在国家自然科学基金项目(批准号:61988101、T2325010、22075078、62233005、62293502)资助下,华东理工大学信息学院钱锋院士和唐漾教授联合材料学院刘润辉教授团队以及海外合作者开展交叉合作,在基于人工智能实现小样本多肽模拟聚合物活性预测和逆向设计方面取得进展。研究成果以“人工智能辅助抗耐药菌宿主防御肽模拟聚合物的小样本逆向设计(AI-guided Few-shot Inverse Design of HDP-Mimicking Polymers against Drug-Resistant Bacteria)”为题,于2024年7月26日发表在《自然·通讯》(Nature Communications)期刊上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-50533-4。

  全球抗生素耐药性风险不断升级,亟需探索高效抗耐药菌广谱抗菌剂的新策略。宿主防御肽因具有抗耐药菌活性和不易使微生物产生耐药性等优势被寄予厚望,然而传统半经验化的设计方法仍难以满足抗耐药菌化合物的迫切需求。尽管人工智能辅助药物发现研究已经取得进展,但多肽模拟聚合物的无规序列导致难以全面表征聚合物结构,且小样本数据限制了对聚合物性能的精准预测与对超高维聚合物空间的高效探索。

  针对上述问题,研究团队通过构建面向聚合物的多模态信息(文本序列、图形、描述符)表征构架,实现小样本聚合物数据下对海量聚合物结构的精准抗菌性能预测。通过搭建图语法蒸馏框架,实现小样本数据精准定位高维聚合物空间的搜索范围,在β-多肽聚合物的逆向设计过程中,获得83个具有广谱抗耐药菌活性和高选择性的优选聚合物库。最后对其中一个优选聚合物DM0.8iPen0.2开展合成与抗耐药菌研究,结果表明人工智能模型预测抗菌活性与实验数据高度一致。

  本研究深入探索了人工智能驱动抗耐药菌多肽模拟聚合物设计的巨大潜力,为人工智能赋能药物自动化与智能化设计提供新思路。


版权声明:
文章来源国家自然科学基金委员会,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。

相关学术资讯
近期会议

2026年先进航空航天技术与卫星应用国际学术会议 (AATSA 2026)(2026-05-15)

2026年第四届亚洲计算机视觉、图像处理与模式识别国际会议(CVIPPR 2026)(2026-05-22)

2026年物理学、核能科学与能源科学国际会议(ICPNSES 2026)(2026-05-24)

2026年第五届网络、通信与信息技术国际会议(CNCIT 2026)(2026-05-29)

第九届统计与数据科学国际研讨会(SDS)(2026-05-29)

第十届土木建筑与结构工程国际学术会议(I3CSE 2026)(2026-05-29)

第五届艺术设计与数字化技术国际学术会议(ADDT 2026)(2026-06-05)

第五届信号处理与通信安全国际学术会议(ICSPCS 2026)(2026-06-05)

第八届能源系统与电气电力国际学术会议(ICESEP 2026)(2026-06-05)

2026年智能机器人与控制技术国际会议(CIRCT 2026)(2026-06-12)

2026年低碳发展与绿色能源国际会议 (ELCD 2026)(2026-6-16)

2026年天体测量、航天工程与地球科学国际会议(IAEES 2026)(2026-6-26)

2026年光化学、光电转换与光催化国际会议(ICPOP 2026)(2026-6-20)

2026年复合材料、轻量化设计与工程应用国际会议(CMLDEA 2026)(2026-5-29)

2026生物学、食品科学与环境国际会议(ICBFSE 2026)(2026-6-23)

2026年新媒体发展、教育信息化与教学创新国际会议(NMEIC 2026)(2026-6-15)

2026年工业机器人、人工智能与控制技术国际会议(RAICT 2026)(2026-6-21)

2026年计算机网络、边缘计算与通信系统国际会议(INECC 2026)(2026-6-29)

2026年数字人文、文化遗产保护与教育技术国际会议(DHCHPET 2026)(2026-6-17)

2026年数字经济与互联网技术国际会议(ICDEIT 2026)(2026-6-19)

小贴士:学术会议云是学术会议查询检索的第三方门户网站。它是会议组织发布会议信息、众多学术爱好者参加会议、找会议的双向交流平台。它可提供国内外学术会议信息预报、分类检索、在线报名、论文征集、资料发布以及了解学术资讯,查找会服机构等服务,支持PC、微信、APP,三媒联动。