大型发言模子 (LLM) 正在化学和生物医学斟酌中赢得了明显发达，可行动种种职业的多性能根蒂模子。

　　浙江大学侯廷军、谢昌谕以及南方医科大学姜志辉等课题组构成的联络团队提出了 AMP-Designer，这是一种基于 LLM 的方式，用于迅疾策画拥有所需特征的抗菌肽 (AMP)。

　　正在 11 天内，AMP-Designer 杀青了 18 种拥有广谱抗革兰氏阴性细菌活性的 AMP 的重新策画。

　　体表验证显示获胜率为 94.4%，两种候选药物显露出卓绝的抗菌收效、最幼的血液毒性、正在人血浆中的安定性以及较低的诱发耐药机能够性，幼鼠肺部感化实行中细菌负荷明显裁减便是明证。从策画到验证的通盘进程正在 48 天内达成。

　　即使数据有限，AMP-Designer 仍擅长创筑针对特定菌株的 AMP，此中最佳候选物对痤疮丙酸杆菌的最低压迫浓度为每毫升 2.0 微克。AMP-Designer 集成了优秀的机械进修身手，显露出卓绝的功效，为抗生素耐药性的改进治理计划摊平了道途。

　　细菌抗菌素耐药性（AMR）对环球人类壮健组成强大威逼，2019 年环球约 495 万毕命与细菌AMR相干，此中 127 万毕命直接归因于 AMR，估计到 2050 年每年毕命人数将达 1000 万。革兰氏阴性菌对常用抗生素耐药性尤为要紧，且自 1968 年喹诺酮类抗生素问世从此，尚无有用新药通过临床阶段。

　　抗菌肽（AMPs）因其构造性能多样、疗效好且不易形成耐药性，被视为潜正在代替守旧幼分子抗生素的候选，但其抗菌活性较低、毒性不确定、易失活等题目节造了遍及运用。而今斟酌戮力于提拔 AMP 活性、下降毒性、巩固抗水解技能。

　　近年来，计划机辅帮方式加快了 AMP 策画，但肽序列空间强大（约 4.5×10^41 种序列），且仅有约 10 种 AMP 获批，注解有用 AMP 散布零落，亟需新方式抬高策画功效。

　　近期，ChatGPT、DeepSeek 等大发言模子的振起为 AMP 策画供给了新思绪。AMP 天生行动卵白质发言筑模职业，受益于天然发言统治大模子（LLM）的起色。

　　类比 NLP 和其他卵白质策画案例，大周围序列天生模子希望正在 AMP 策画中显露生色。提示调优（prompt tuning）逐步庖代守旧微调方式，拥有更高计划功效和活络性，能缓解过拟统一有用连结预操练与下游职业，实用于条款天生职业中多样性与获胜率的均衡。

　　正在最新的办事中，浙大、南医大的斟酌职员提出了 AMP-Designer，这是一个用于 AMP 策画的归纳框架，它集成了 GPT、迅疾调度、比拟进修、常识提炼和加强进修 (RL)，然后实行一系列湿实行室剖释用来验证所策画的 AMP。

　　该方式包含正在从 UniProt 中提取的肽数据集上操练以 AMP 为核心的发言模子行动根蒂模子 AMP-GPT。为了鼓励正在标帜的 AMP 数据集前实行转移进修并天生拥有理思特性的肽序列，斟酌职员应用了 AMP-Prompt，即比拟提示进修，同时连结 AMP-GPT 的参数褂讪。

　　为了进一步下降计划本钱，该团队对 AMP-Prompt 实行了模子蒸馏，将其压缩为由三个门控轮回单位 (GRU) 层构成的 RNN，即 AMP-Distillation。

　　其它，斟酌职员基于 AMP-GPT 修筑了分歧细菌物种的最低抑菌浓度（MIC）预测模子 AMP-MIC，供给反应并鼓励后续应用 RL 实行筛选。

　　应用 AMP-Designer，他们杀青了针对特定细菌物种的高度多样化和高效 AMP 的迅疾重新策画。遵循 AMP-MIC 供给的均匀预测分数，遴选并合成前 20 个 AMP 候选物（两个肽正在三轮化学合成后腐败），从而正在 48 天内呈现了两个过程湿实行室验证的卓绝 AMP，即 KW13 和 AI18。

　　这两种多肽对多种革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均显露出很强的体表抗菌活性。值得谨慎的是，这两种新策画的多肽都显露出较低的脱靶溶血毒性、优异的血浆安定性，以及对一系列临床来历的耐药革兰氏阴性菌的强效抗菌活性。

　　亚 MIC 浓度的 KW13 和 AI18 正在大肠杆菌中作育 30 代后未诱导耐药性。其它，它们正在细菌性肺炎幼鼠模子中显露出明显的医治结果。

　　AMP-Designer 是一个即插即用的框架。对待新的策画职业，基于操练好的根蒂模子 AMP-GPT，仅需 3 天驾御即可达成策画。

　　值得一提的是，假使正在实际生存中常常遭遇的标帜数据要紧受限的场景中，AMP-Designer 正在策画特定 AMP 方面也显露出了生色的结果。

　　为了证明这种技能，斟酌职员策画了针对痤疮丙酸杆菌（也称为痤疮皮杆菌）的 AMP，这是一种厌氧微生物，标帜数据点极其希奇（不到 20 个）。

　　鉴于正在这种情景下操练痤疮丙酸杆菌的 MIC 预测器从而通过 RL 辅导模子优化，是不实在践的，他们应用 AMP-Designer 天生了五种针对痤疮丙酸杆菌的 AMP 候选物，此中三种正在后续实行评估中显露出高功效。

　　获胜的少量 AMP 策画显示了 AMP 根蒂发言模子与 AMP 呈现办事流程相贯串的生色熟练水平，也许有用导航 AMP 空间。

　　该斟酌注解，通过将 LLM 与优化范式相贯串，正在形成多重肽活性方面拥有明显的潜力。本文描画的办事流程基于 AMP 预操练模子 AMP-GPT，拥有通用性和可扩展性，是以能够无缝集成到种种下游肽策画职业中。

　　该项目涵盖计划机模仿、体表和体内三个方面，总共络续了 48 天，其上钩算阶段耗时 11 天。

　　值得谨慎的是，愚弄现有的 AMP-GPT 根蒂模子希望进一步缩短这偶尔间，使斟酌职员也许正在 3 天内达成特定的肽天生职业。这使得它们能够直接转化为拥有多种性能的肽的天生，包含免疫调剂、细胞运输、信号传导和代谢进程。