Atomic AI 是一家专注于利用人工智能和深度学习技术解决生物学和药物研发领域中核心难题的科技公司,它的核心目标是通过预测 RNA(核糖核酸)的结构,来加速药物(特别是小分子药物和基因疗法)的发现和开发。

下面我将从几个方面为你全面解析 Atomic AI 平台。
核心问题:为什么 RNA 结构如此重要?
要理解 Atomic AI 的价值,首先要明白它所解决的根本问题是什么。
- 中心法则的延续:我们通常认为 DNA 是遗传信息的蓝图,蛋白质是功能的执行者,但在这两者之间,有一个关键的“信使”——RNA,DNA 先转录成 RNA,RNA 再翻译成蛋白质。
- RNA 不只是信使:过去,RNA 主要被认为是信息的“搬运工”,但现在我们知道,RNA 本身具有复杂的三维结构,这种结构直接决定了它的功能。
- mRNA(信使 RNA):其结构影响其稳定性、翻译效率,从而影响蛋白质的产生量,mRNA 疫苗的成功就依赖于对其结构的精确调控。
- lncRNA(长链非编码 RNA):这类 RNA 不编码蛋白质,但通过其复杂的结构在细胞调控中扮演着关键角色,许多疾病都与它们的功能异常有关。
- 病毒 RNA:像新冠病毒(SARS-CoV-2)的 RNA,其特定的结构是病毒复制和感染所必需的,是抗病毒药物的重要靶点。
- 传统方法的瓶颈:预测蛋白质的结构已经有了 AlphaFold 这样的革命性工具,但预测 RNA 的三维结构要困难得多,RNA 结构更柔性、更动态,且实验测定(如通过 X 射线晶体学或冷冻电镜)成本高昂、耗时极长,严重限制了科学家对 RNA 的研究。
Atomic AI 的切入点就在这里: 如果我们能用 AI 快速、准确地预测出任何 RNA 序列对应的三维结构,我们就能:
- 理解 RNA 的正常功能。
- 找出导致疾病的异常 RNA 结构。
- 设计出能够精确靶向并修复这些异常结构的药物。
Atomic AI 平台的核心技术:深度学习模型
Atomic AI 的核心是其自主研发的深度学习模型,该模型在 RNA 结构预测领域取得了世界领先的成果。

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模型架构:
- Atomic AI 的模型基于图神经网络,RNA 分子天然可以看作一个“图”,其中核苷酸是“节点”,磷酸二酯键是“边”,GNN 非常适合处理这种非欧几里得结构的数据。
- 通过在海量的 RNA 序列和结构数据(包括实验数据和计算数据)上进行训练,模型学会了从序列信息中推断出复杂的空间相互作用和折叠规律。
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技术优势:
- 极高的精度:Atomic AI 的模型在多个权威的 RNA 结构预测竞赛中(如 RNA-Puzzles、CAMEO-RNA)都取得了第一名的成绩,其预测精度在某些方面甚至超过了实验方法。
- 速度快:与需要数周甚至数月的实验测定相比,AI 预测可以在几秒或几分钟内完成,极大地加速了研究进程。
- 预测动态结构:不仅能预测最稳定的静态结构,还能预测 RNA 的多种构象状态,这对于理解其功能至关重要。
- 端到端预测:可以直接从 RNA 的碱基序列预测出完整的三维原子坐标,无需复杂的中间步骤。
Atomic AI 平台的应用场景
Atomic AI 的技术平台正在深刻改变多个生物医药领域的研发范式。
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小分子药物发现:
- 新靶点发现:许多传统上“不可成药”(Undruggable)的疾病靶点是蛋白质,但通过调控致病 RNA 的结构和功能,可以开辟全新的治疗途径。
- 理性药物设计:一旦确定了致病 RNA 的关键结构,科学家可以利用 Atomic AI 的模型来筛选或设计能够与该结构特异性结合的小分子药物,从而“关闭”或“修复”异常的 RNA 功能。
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基因疗法和寡核苷酸药物:
- 这类药物(如 ASO、siRNA)本身就是 RNA 或类似 RNA 的分子,其疗效和安全性高度依赖于其自身的结构以及与目标 RNA 的结合能力。
- Atomic AI 的平台可以帮助设计更稳定、更有效、副作用更低的基因疗法药物。
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传染病研究:
- 抗病毒药物:病毒的 RNA 是其生存和复制的核心,通过预测病毒 RNA(如新冠病毒、流感病毒、寨卡病毒等)的关键结构,可以快速找到病毒的“软肋”,开发广谱抗病毒药物。
- 疫情期间,Atomic AI 就曾迅速解析出新冠病毒 RNA 的关键结构,为全球的药物研发提供了重要参考。
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基础科学研究:
帮助科学家更深入地理解基因表达调控、RNA 剪接、RNA 修饰等基本生命过程,推动整个生命科学领域的发展。
商业模式与合作
Atomic AI 不仅仅是一个研究工具,它也构建了清晰的商业模式。
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内部研发管线:
公司利用自己的平台,自主开发针对特定高价值疾病靶点的药物,并将最有潜力的项目推进到临床前和临床阶段,最终通过药物上市获利或授权给大型药企。
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与大药企合作:
这是其主要商业模式之一,大型制药公司(如拜耳、赛诺菲等)与 Atomic AI 签订合作协议,支付前期费用、里程碑付款和销售分成,以获得使用其平台技术的权利,共同开发新药,这为 Atomic AI 提供了稳定且高额的收入。
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平台即服务:
Atomic AI 可能会将其 AI 预测能力作为一种云服务提供给学术界和研究机构,按需收费。
Atomic AI 平台的意义
- 技术层面:它代表了 AI 在生命科学领域应用的顶尖水平,解决了 RNA 结构预测这一长期存在的难题,其模型性能是行业标杆。
- 行业层面:它极大地缩短了药物研发的早期发现阶段,降低了研发成本和风险,尤其是在攻克“不可成药”靶点和应对突发传染病方面,具有巨大的颠覆潜力。
- 战略层面:它证明了“AI for Science”(人工智能驱动科学发现)这一范式的巨大成功,为后续利用 AI 解决其他复杂科学问题(如蛋白质设计、材料科学等)树立了榜样。
Atomic AI 就像是为 RNA 这本“天书”配备了最强大的“AI 翻译器”,它让科学家能够以前所未有的速度读懂 RNA 的语言,并利用这些知识去创造拯救生命的新疗法。
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