ESM3 Evolutionaryscale: Lonjakan dalam Penyelidikan Protein

ESM3 Evolutionaryscale: Satu Lonjakan dalam Penyelidikan Protein

Tahun lepas, pada 25 Jun, Evolutionaryscale memperkenalkan ESM3, sebuah model biologi terobosan yang mempunyai 98 bilion parameter, menjadikannya yang terbesar seumpamanya di peringkat global. Model ini mewakili kemajuan yang signifikan dalam cara kita memahami dan memanipulasi protein.

ESM3 beroperasi dengan mengubah struktur tiga dimensi dan fungsi protein menjadi abjad diskret. Pendekatan inovatif ini membolehkan setiap struktur 3D diwakili sebagai urutan huruf. Akibatnya, ESM3 dapat memproses urutan, struktur, dan fungsi protein secara serentak, menanggapi permintaan kompleks yang menggabungkan detail peringkat atom dengan instruksi peringkat tinggi untuk menghasilkan protein yang sama sekali baru. Hebatnya, simulasi evolusi ESM3 setanding dengan 5 trilion tahun evolusi semula jadi.

Akses API Percuma dan Sokongan Pakar

Komuniti saintifik dan farmaseutikal sangat teruja ketika ESM3 pertama kali diperkenalkan. Baru-baru ini, pada pukul 4 pagi, Evolutionaryscale mengumumkan ketersediaan percuma API ESM3, yang bertujuan untuk mempercepatkan ramalan protein untuk para saintis di seluruh dunia.

Langkah ini disambut dengan antusiasme dari pemenang Anugerah Turing dan ketua saintis Meta, Yann LeCun, yang memuji pencapaian Evolutionaryscale sebagai "sesuatu yang sangat keren."

Sebagai seorang wartawan yang meliput AI selama bertahun-tahun, saya percaya ini adalah momen penting. ESM3 bukan sekadar model; ia adalah terobosan dalam memahami dan menghasilkan protein di peringkat atom, yang menjanjikan dampak yang mendalam pada bidang perubatan.

Kuasa Pengkomputeran dan Keupayaan Teras ESM3

ESM3 dilatih pada salah satu kluster GPU paling kuat di dunia, menggunakan lebih dari 1x10^24 FLOPS kuasa pengkomputeran dan 98 bilion parameter. Ini merupakan pelaburan pengkomputeran terbesar dalam latihan model biologi hingga saat ini.

Kekuatan inti model terletak pada kemampuannya untuk memproses urutan, struktur, dan fungsi protein secara serentak, atribut penting untuk memahami operasinya. Ini dicapai dengan mengubah struktur dan fungsi 3D menjadi abjad diskret, yang memungkinkan latihan berskala besar dan membuka kemampuan generatif baru.

• Pendekatan Multimodal: ESM3 menggunakan pendekatan multimodal, memungkinkannya untuk mempelajari hubungan mendalam antara urutan, struktur, dan fungsi dari perspektif evolusi.
• Pemodelan Bahasa Bertopeng: Selama latihan, ESM3 menggunakan tujuan pemodelan bahasa bertopeng. Ia sebahagiannya menutupi urutan, struktur, dan fungsi protein dan kemudian memprediksi bagian yang ditutupi. Ini memaksa model untuk memahami secara mendalam hubungan antara elemen-elemen ini, mensimulasikan evolusi pada skala miliaran protein dan parameter.

Menghasilkan Protein Novel dan Aplikasi Dunia Nyata

Penaakulan multimodal ESM3 memungkinkannya untuk menghasilkan protein baru dengan ketepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Sebagai contoh, saintis dapat mengarahkan ESM3 untuk membuat perancah protein dengan tapak aktif tertentu dengan menggabungkan keperluan struktur, urutan, dan fungsi. Keupayaan ini mempunyai potensi yang signifikan dalam kejuruteraan protein, terutama dalam merancang enzim untuk tugas-tugas seperti memecah sisa plastik.

Ciri utama ESM3 ialah kapasitinya untuk berskala, meningkatkan kemampuan menyelesaikan masalahnya seiring dengan pertumbuhan model. Selain itu, ESM3 dapat memperbaiki dirinya melalui maklum balas diri dan data makmal, meningkatkan kualiti protein yang dihasilkan.

Dalam aplikasi dunia nyata, ESM3 telah menunjukkan kemampuan yang mengagumkan. Sebagai contoh, ia berjaya menghasilkan protein pendarfluor hijau baru (esmGFP) dengan hanya 58% kesamaan urutan dengan protein pendarfluor yang diketahui.

• Terobosan esmGFP: Hasil eksperimen menunjukkan bahawa kecerahan esmGFP setanding dengan GFP semula jadi. Namun, jalur evolusinya berbeza dengan evolusi semula jadi, menunjukkan bahawa ESM3 dapat mensimulasikan lebih dari 500 juta tahun evolusi semula jadi dalam waktu singkat.