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渐冻人症 ， 这个陪伴了传奇物理学家史蒂芬·霍金终生的罕见病 ， 也已经困扰了医生和生物科学家数十年的时间 。
而答案可能就在核孔蛋白 (neucleoporins) 上 。 具体来说 ， 学者们认为渐冻人症和核孔蛋白组成的核孔复合体有着极强的关联 ， 而这个复合体控制着细胞核与细胞质之间的物质传递 。 如果能够进一步了解核孔蛋白 ， 我们就有可能找到根治渐冻人症的答案 。
然而想得到这个答案并不容易：核孔复合体由超过1000条30多种不同的核孔蛋白组成 ， 这些蛋白质以极其复杂的方式相互交错在一起；更别提单条蛋白的大小可能只有数纳米 ， 即便通过最先进的显微镜技术也很难进行有效的观察 ， 给生物学者造成了极大的障碍 。
2019年 ， 刚加入哈佛大学吴皓实验室的 Pietro Fontana ， 就领到了核孔蛋白这个天文级难题 。
他不是第一个尝试吃螃蟹的人 ， 前人在这件事上已经用尽了各种研究手段 ， 付诸数十年的心血 。 但是 Fontana 有强援在手：AlphaFold ， 由英国人工智能科研公司 DeepMind 开发的蛋白质预测模型 。
没过多久 ， 在 AlphaFold 的帮助下 ， Fontana 的研究就取得了关键性的进展：他们不仅成功预测出了之前没有被探究清楚的一批核孔蛋白的结构 ， 还首次绘制出了核孔复合体的胞质环 (cytoplasmic ring) 的模型图 。 这一研究在今年刚刚获得《科学》期刊刊登 。
这一历史性的生物信息学突破 ， 为攻克像渐冻人症等罕见、难治的神经退行性疾病疾病 ， 重新点亮了希望 。
“我认为 AlphaFold 已经完全改变了结构生物学 ， ” Fontana 表示 。
有意思的是 ， 这么个如此重要的发现和研究 ， 其实对于 AlphaFold 来说倒像是一件“顺手”的事 。
蛋白质数据库实现千倍扩容 ， 成为“蛋白质宇宙” 这么说是因为：截至目前地球上已知的所有生物总共2.14亿种蛋白质 ， 其结构都已经被 AlphaFold 预测出来了 。
值得一提的是 ， DeepMind 的研究进展速度之快 ， AlphaFold 的效果之好 ， 已经远超“令人震惊”的水平 。
首先 ， 去年该公司首次发布并开源了 AlphaFold 模型 ， 当时它只预测出了人类的98% ， 以及其它大约1万种生物的部分蛋白质 ， 条数只有100万左右——当时这一研究已经入选了《自然》年度十大科学事件 。
仅一年后 ， 这个数据库就实现了200倍扩容：
更厉害的是 ， 现在这个数据库已经覆盖了动物、植物、细菌、真菌等几乎所有已经被科学记录的物种 ， 总计大约100万种 。 其中80%的的预测结构结果的置信度已经足以支持研究实验的水平 ， 更是有35%的结果置信度为高 。
此次 AlphaFold 放出的“全量蛋白质结构预测数据库” ， 和之前人类手工测量的数据库相比 ， 更是实现了1000倍的扩容 。 在此之前通过标准实验方式测量出的蛋白质结构 ， 都存放在“蛋白质数据银行” (PDB) 计划的数据库里 ， 今天这个数据库的条目只有19万条 。
这简直是为结构生物学 ， 生物信息学、医药开发等领域 ， 送上了一份惊天大礼包——更别提数据库还是完全免费、开放、可搜索的：
这一最新版的 AlphaFold 数据库 ， 可以说其中超过99%的蛋白质结构在此之前都是未知的 。 而现在人类对于蛋白质结构的知识突然获得了200倍的增长 ， 可想而知未来的更多生物学和医学进展将会更加频繁 ， 许多肆虐几百年的疾病有望得到“根治\" ， 许多存在了几十年的生物学难题也将得到破解 。
斯克里普斯研究所（世界顶级医学研究机构）创始人 Eric Topol 直言：
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