科技日报记者 孙明源
近日，国际权威科学期刊《自然·通讯》上发表了一项生物农药领域研究成果，该研究深度融合AI蛋白质设计技术与分子作用机制解析，实现了蝎毒素LqhαIT的杀虫效力翻倍。该研究由我国AI蛋白质设计领域企业北京分子之心科技有限公司（以下简称“分子之心”）携手天津大学、海南大学、南方科技大学、美国杜克大学等科研机构完成。
分子之心相关负责人介绍，这项研究构建起从机制发现到AI智能设计、再到实验验证的全链条研发闭环，强有力地验证了AI蛋白质设计技术在革新生物大分子设计、加速新药研发等生物科技前沿创新中的巨大潜力。
自然界中，海葵、蝎子等动物毒液中的多肽毒素，因其对昆虫靶标的高特异性和对哺乳动物的低毒性，不仅被视为新一代绿色生物农药的核心方向，也为新型多肽药物的开发提供了灵感。然而，蛋白质、多肽等生物分子的设计和应用长期受限于两大挑战：一是复杂生物分子的精细作用机制难以被彻底阐明，二是天然分子的功能改造与工程化优化高度依赖于传统的“经验试错、大海捞针”式筛选，研发投入巨大、周期漫长且成功率极低。
在本次研究中，联合团队完整揭示了绿海葵毒素Av3和蝎毒素LqhαIT这两种天然昆虫选择性毒素的作用机制，洞察了它们“精确识别与特异性作用”的核心分子密码，为后续该类分子的精准设计奠定了基础。
依托分子之心自研的ComplexDDG等AI蛋白质算法，团队基于美洲大蠊钠通道NavPaS-蝎毒素LqhαIT复合物结构，仅用数小时便设计出101个高潜力的候选分子。经AI算法的多维度智能评估，最终确定28个分子进入湿实验验证环节，并成功锁定一个杀虫效力翻倍，同时保留对哺乳动物低毒性的高效力候选分子。
分子之心上述负责人介绍，这套由AI深度驱动的研发体系，彻底颠覆了传统生物农药研发中高度依赖经验和漫无目的盲试的低效模式。它不仅大幅提升了蛋白质、多肽等生物大分子的研发效率与成功率，还将原本动辄数年的研发周期缩短至数周甚至更短。AI蛋白质设计技术作为生物领域的下一代核心生产力工具，具备极强的通用价值和无限的创新潜力。它不仅能够从零开始设计自然界中不存在的新型生物分子，其应用前景更是极为广阔，将深远影响多个战略性产业。
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