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南京大学郑鹏团队在《Nature Chemistry》发表重磅成果,借助人工智能

南京大学郑鹏团队在《Nature Chemistry》发表重磅成果,借助人工智能从头设计出SuperMyo(超级肌肉)超稳定人工蛋白,力学强度达到天然蛋白的 4 倍以上,突破自然演化形成的蛋白质物理极限。

蛋白质是所有生命的基础构件,但天然蛋白普遍脆弱,受力易解折叠、高温下容易变性失活。自然界最强韧的天然蛋白,如蜘蛛丝、人体肌肉中的肌联蛋白,是数百万年演化的产物;而这套 AI 设计的 SuperMyo 性能大幅超越天然基准。

团队采用 AI + 分子模拟的计算框架,不依赖生物进化路径,在数学层面最大化蛋白质内部氢键网络,将核心骨架氢键数量从天然的 4 个提升至 33 个。实测数据显示,该蛋白解折叠所需外力超 1000 皮牛;即便置于 150℃高温环境,分子结构依然保持完整稳定。

这项成果不只是仿真层面的理论设计,研究团队已经在实验室完成实体合成,用 SuperMyo 制备出耐高温、强力学性能的蛋白质水凝胶。

这项突破的意义不止于打造更强韧的生物材料:AI 已经可以直接为物质编写分子代码。人类不再局限于筛选大自然演化出的生物结构,能够主动创造自然界本不存在的全新生物分子。过去两年,AI 的创造力集中在文字、图像领域;如今,它开始设计坚不可摧的全新生命构件。