[00301211]多功能蛋白质具身智能设计及创制系统

本项目由江俊团队与叶盛团队联合开展，面向国家在合成生物、智能制造及生命健康与药物研发等领域的关键技术需求，系统构建了基于物理“谱–构–效”机制的多功能蛋白质与蛋白药物从头设计理论与技术体系。项目在理论模型、算法方法、系统平台与实验验证等多个层面实现协同突破，具有突出的原创性与战略前沿价值。 项目核心成果为SPECTRA蛋白设计平台。该平台以分子光谱物理描述符为基础，构建连续潜在空间下的可控扩散生成框架，突破传统蛋白质离散建模的局限，实现了蛋白结构、理化性质、功能表型与药物活性的统一建模与协同设计，形成面向多功能与药物化需求的逆向从头设计新范式。 在性能方面，SPECTRA在设计精度、结构新颖性及功能可控性等方面均表现出显著优势。所生成蛋白及候选蛋白药物分子在序列与结构层面均具备高度原创性，其序列相似度显著低于天然蛋白，体现出优异的结构多样性与功能可编程能力。同时，平台支持对结合能力、生物活性及稳定性等关键药物属性的定向优化，为新型蛋白药物的高效设计与开发提供了重要技术支撑。

【成果编码】20262634

【单位性质】高校

【统一社会信用代码】12100000485001086E

【是否有意愿在安徽落地转化】是

【意愿落地城市】合肥市

【期望参展板块】新兴产业壮大展区/人工智能

【技术水平】国际领先

【是否有自主知识产权】是

【项目阶段】工程样机/样品

【已应用场景】多功能蛋白质具身智能设计及创制系统已在多类蛋白与多肽功能研发中实现成功应用： 多肽药物智能设计：基于AI驱动的序列-结构-功能联合模型，理论设计50条候选功能肽，其中32条经实验验证具备明确活性，14条兼具广谱抗菌、低毒性与抗炎功能，最优样品的最低抑菌浓度（MIC）达4–32 μg/mL。 复杂结构蛋白从头设计：成功构建β-折叠含量高达86%的全β蛋白AIIbeta86，结构偏差（RMSD）低于1.4 Å，表现出优异的热稳定性与可溶表达性能。 靶标结合蛋白设计：在低序列同源背景下，智能设计的结合蛋白实现了对目标分子的高特异性识别，结合常数Kd ＜ 100 nM，验证了模型在新靶点识别中的通用性。 人工荧光探针蛋白：从头设计的结合胆绿素（BV）的人工蛋白探针具备高亮度、高光稳定性与优良的折叠可控性，可应用于细胞成像与动态追踪。 人工蛋白基因开关（MeVPR）：实现甲基化DNA识别与基因激活的双功能调控，可精准激活PI3K–Akt等关键信号通路，为表观调控与基因治疗提供新型工具。

【潜在应用场景】多功能蛋白质具身智能设计及创制系统是一套融合人工智能算法、自动化实验平台与高通量表征技术的智能化研发体系，旨在实现蛋白质的自主设计—自动合成—功能验证—智能优化的全流程闭环。该系统不仅具备强大的结构预测与性质调控能力，还通过“具身智能”实现虚实融合，即AI模型可实时驱动物理实验并根据实验反馈自我进化。 其潜在应用场景广泛，主要包括： 新型治疗性蛋白与多肽药物开发：用于抗菌肽、免疫调节蛋白、信号转导蛋白及酶类药物的智能筛选与功能优化，加速药物先导分子的发现与验证。 合成生物与生物制造：在代谢工程与酶催化路径设计中，实现关键功能蛋白的精准构建与定向进化，提高生物反应效率与产率。 生物材料与传感器设计：通过谱-构-效关联建模，设计具有特定光、电、磁响应的多功能蛋白质，用于生物传感、光子器件及智能材料。 科学研究与教育平台：可作为AI for Science的典型示范系统，推动人工智能与生命科学、材料科学的深度融合，培养复合型科研人才。 该系统的建设将显著提升蛋白质创制效率与成功率，形成“数据驱动—模型学习—实验具身—智能迭代”的新型科研范式，为我国在生物医药、合成生物与智能制造等

【展品联系人】叶盛

【展品联系人手机号】13033084660

【展示方式】模型

【展品长度】200

【展品宽度】200

【展品高度】100

【展品重量】1

【参展要求】网络

【实物确认】是

【状态】已审核，待遴选

【参展状态】线下+线上参展

【用户回复】是