科學家首創(chuàng)蛋白質動態(tài)結構AI建模方法

中國科研團隊研發(fā)了能夠刻畫蛋白質構象變化與親和力預測的AI模型——ProtMD。這是第一個嘗試解析蛋白質動態(tài)構象的人工智能方法，可輔助藥物化學專家更加精準地篩選出高活性小分子，從而加速臨床前藥物研發(fā)。相關研究成果發(fā)表在《尖端科學》（Advanced Science）期刊。

此前谷歌旗下公司的“阿爾法折疊2”能夠利用人工智能準確預測蛋白質的三維結構，對結構生物學、藥物設計乃至整個科學界都產生了巨大影響。但“阿爾法折疊2”只能預測蛋白質在一個瞬間的靜態(tài)結構，尚未能解決蛋白質結構動態(tài)變化的預測。

科研團隊此次開發(fā)的AI模型，給定藥物分子和靶點蛋白，可預測藥物分子與生物體內靶點蛋白質結合（柔性對接）后蛋白質結構的變化過程，推斷藥物與靶標蛋白結合的穩(wěn)定性，預測藥物功能，從而提升AI藥物設計的精度和效率。

團隊首先從57651個人類蛋白結構中選取具有代表性的數(shù)十個蛋白質結構對其進行分子動力學模擬，獲取蛋白質的空間運動軌跡，建立蛋白質動態(tài)構象的模型。在預訓練環(huán)節(jié)，研究團隊要求模型能夠基于上一時刻的蛋白構象預測下一時刻的蛋白構象；同時訓練模型對不同時刻蛋白質順序的排序能力，使其能對時序被隨機打亂的蛋白質構象進行排序。實驗表明，這個AI模型在藥物-蛋白親和力預測任務上，輕量級版本表現(xiàn)已超過現(xiàn)有的最優(yōu)模型。

預測蛋白質結構的動態(tài)變化，對理解生命過程、研發(fā)新型藥物都有著重要意義。尤其在AI藥物設計中，通過對藥物分子與靶點蛋白結合后的動態(tài)結構變化進行預測，評估藥物-靶點結合親和力和藥物效果，是提高AI藥物篩選準確性和效能的重要思路。

SKA中頻天線結構實物貢獻協(xié)議簽署儀式

中國簽署SKA中頻天線結構實物貢獻協(xié)議

12月2日，中國科技部聯(lián)合平方公里陣列天文臺（SKAO）政府間國際組織，成功舉辦SKA中頻天線結構實物貢獻協(xié)議線上簽署儀式。中頻天線結構是SKA中頻陣列的核心設施，也是SKAO目前最大的單筆實物貢獻采購任務。

在中國科技部部長王志剛、SKAO理事會主席凱瑟琳·塞薩斯基、中國電子科技集團有限公司（中國電科）董事長陳肇雄，以及中外同行代表的共同見證下，中國科技部國家遙感中心（SKA中國辦公室）主任趙靜代表中方與SKAO總干事菲利普·戴蒙德正式簽署SKA中頻天線結構實物貢獻協(xié)議。

王志剛在簽約儀式上宣布SKA中頻天線結構建設工作正式啟動并講話。他表示，中國見證了SKA近30年的發(fā)展歷程，中國科研團隊自SKA建設準備階段伊始，就積極參與SKA中頻天線工作包的核心技術研發(fā)工作。中方后續(xù)將一如既往地與SKAO及各參與方通力合作，為積極推進SKA國際大科學工程的建設貢獻智慧和力量。

菲利普·戴蒙德報告SKA項目整體建設進展并表示，中頻天線結構是SKA望遠鏡的重要組成部分，協(xié)議簽署標志著SKA建設工作進入新的提速期，極大推動SKA項目的進展。

本次簽約活動由中國科技部國際合作司司長戴鋼和SKAO總干事辦公室主任西蒙·貝瑞聯(lián)合主持。趙靜報告了中國SKA工作進展，SKAO副總干事約瑟夫·麥克穆林和中國電科第五十四研究所黨委書記徐小剛報告了SKA中頻天線結構的最新進展?？萍疾哭k公廳主任李桂華、資源配置與管理司副司長曹國英和國家遙感中心副主任劉志春等出席儀式。

《科技創(chuàng)新中心科技創(chuàng)新力指數(shù)2022》發(fā)布

12月1日，在四川成都舉辦的“第五屆科學計量與科技評價天府論壇”（簡稱“天府論壇”）上，中國科學院成都文獻情報中心首次發(fā)布了《科技創(chuàng)新中心科技創(chuàng)新力指數(shù)2022》報告。

報告以全球19個國家的32個科技創(chuàng)新中心為評價對象，構建了包括科技創(chuàng)新資源、科技創(chuàng)新成果、科技創(chuàng)新環(huán)境和科技創(chuàng)新影響4個一級指標、11個二級指標和24個三級指標的科技創(chuàng)新中心科技創(chuàng)新力評價指標體系，對科技創(chuàng)新中心的創(chuàng)新發(fā)展基礎和能力現(xiàn)狀進行評價，綜合、客觀和動態(tài)地反映了科技創(chuàng)新中心科技創(chuàng)新力的特征和趨勢。

從科技創(chuàng)新中心的空間分布來看，全球科技創(chuàng)新中心主要聚集在北美和歐洲的發(fā)達國家，而亞洲科技創(chuàng)新中心的科技創(chuàng)新能力發(fā)展勢頭強勁，排名前十的科技創(chuàng)新中心在數(shù)量上和排名上領先歐洲和美洲。從科技創(chuàng)新中心的梯隊分布來看，科技創(chuàng)新中心呈明顯的三級梯隊分布。其中，以東京為首的第一梯隊科技創(chuàng)新中心分值遠高于其他科技創(chuàng)新中心，是目前全球領先的國際創(chuàng)新中心；第二、三梯隊差距不大，呈現(xiàn)出你追我趕的白熱化趨勢。我國科技創(chuàng)新中心在3個梯隊均有分布，各科技創(chuàng)新中心間科技創(chuàng)新能力存在差距。從科技創(chuàng)新中心的發(fā)展模式來看，我國科技創(chuàng)新中心與各自所在的同梯隊全球科技創(chuàng)新中心相比，具有顯著優(yōu)勢的指標少；國內城市仍須在科技創(chuàng)新人才、科技創(chuàng)新資本、科技創(chuàng)新平臺、經濟發(fā)展環(huán)境等方面進一步發(fā)力。

目前，報告已由中國科學院成都文獻情報中心科學計量與科技評價研究中心（SERC）編寫完成。

首條量子芯片生產線有了“火眼金睛”

近日獲悉，我國量子計算機“悟空”即將面世，我國第一條量子芯片生產線正在緊鑼密鼓生產“悟空芯”。

為高質量生產我國完全自主可控的量子芯片，研究人員在這條量子芯片生產線上采用了一雙“火眼金睛”——國內首個專用于量子芯片生產的NDPT-100無損探針電學測量平臺，簡稱“無損探針臺”。這個平臺可實現(xiàn)量子比特電阻快速精準測量，像孫悟空的“火眼金睛”一樣近乎零損傷地識別量子芯片的質量優(yōu)劣，從而進一步提高量子芯片良品率。

芯片生產線正在緊鑼密鼓生產“悟空芯”

據(jù)了解，這個無損探針臺最小測量范圍縮至微米級，探針造成的薄膜傷痕直徑最小在1微米以內，測量過程不影響超導量子比特相干性能，具備高穩(wěn)定性和高運動精度的優(yōu)勢，也適用于半導體芯片、半導體器件等精密電氣測試。就像光刻機是傳統(tǒng)芯片制造的工業(yè)母機，這臺儀器也是量子芯片的工業(yè)母機之一，是生產量子芯片的必要工具，可以大大縮短量子芯片的研發(fā)周期，進一步提高量子芯片良品率。

我國實現(xiàn)植物藥可卡因的從頭生物合成

我國在植物藥可卡因的生物合成研究方面取得重要進展。相關研究成果以封面文章形式發(fā)表在國際期刊《美國化學學會雜志》（Journal of the American Chemical Society）上。

托品烷生物堿是一類具有吡咯環(huán)和哌啶環(huán)駢合而成的托品烷基本骨架的生物堿，其代表性成員莨菪堿和可卡因具有悠久的藥用歷史，而且是目前仍在臨床上廣泛應用的重要天然藥物，由于其不可替代性被美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準為口腔和鼻腔外科手術的局麻藥。

中國科學家長期聚焦托品烷生物堿的生物合成研究，取得了一系列重要突破。2022年，綜合利用轉錄組分析、分子生物學及有機化學合成等手段，科學家又解決了長期遺留的可卡因托品烷骨架構建的世紀難題，并在煙草中實現(xiàn)了可卡因合成路徑的從頭構建。

在此基礎上，研究人員進一步利用體外酶促實驗表征了相關氧化酶和甲基轉移酶的底物手性選擇性，解決了可卡因生物合成路徑中如何從消旋的MPOA生成手性托品烷骨架的疑惑，最終利用氧化酶CYP81AN15和甲基轉移酶MT4，以及4個已鑒定的功能酶在煙草中組建最簡生物合成路徑，實現(xiàn)了可卡因的從頭合成，這標志著一條接近完整的可卡因生物合成途徑已闡明。