“如果你认为AI进展放缓，那只是因为你对它关注不够。”2024年9月5日一大早，谷歌AI Studio产品总监Logan Kilpatrick在社交媒体上发了一条推文。

当天，谷歌DeepMind团队发布蛋白质AI生成模型AlphaProteo，可为多种靶蛋白生成新的蛋白结合剂，帮助科学家更好地理解生物系统是如何运作的，节约研究时间，加快药物的设计研发等。

这是首个用于设计新型高强度蛋白质粘合剂（Protein Binder）的AI模型，也是谷歌从2017年起陆续推出AlphaFold系列生物学预测工具以来，在蛋白质结构预测之外为生物学界带来的又一个突破性的AI工具。

AlphaFold 1 在2018年第13届蛋白质结构预测技术关键评估（CASP）中获得最高分，一鸣惊人；AlphaFold 2 2020年在CASP上以高于90%的准确率，再次将其他选手远远甩在身后；2023年，Alphafold-latest进一步预测蛋白质结构的能力泛化到核酸、任意小分子配体等其他的生物分子结构的预测上；2024年5月，AlphaFold 3可预测“几乎所有分子类型”的蛋白质复合物结构，并在预测药物相互作用上实现了前所未有的准确性。

这些工具，已经在科学界广泛使用开来。比如，2024年9月4日，《自然》（Nature）刊发英国MRC-格拉斯哥大学和澳大利亚悉尼大学科研团队成果，他们利用AlphaFold和ESMFold成功预测了黄病毒科数百种病毒的蛋白质结构，包括导致登革热、寨卡病毒和丙型肝炎等疾病的病原体，揭示了病毒如何进入体内并在细胞中复制的关键进入机制，不仅为疫苗开发铺平了道路，还为应对当前Mpox等病毒的威胁和防范未来的大流行病等提供了基础。

AlphaFold可以帮助科研人员深入了解了蛋白质如何相互作用以发挥其功能，但无法创建新的蛋白质来直接操纵这些相互作用。科学家已经创造出成功结合目标分子的新型蛋白质，但这种蛋白质设计机器学习方法依然十分费力，仍需大量的实验测试。

AlphaProteo的训练数据，包括全球结构生物学界科学家们多年积累的蛋白质数据库（PDB）中的蛋白质数据，以及AlphaFold中的1亿多个预测结构，从而了解分子之间结合的方式，只要给定目标分子结构和首选结合位置，就能生成在这些位置与目标分子结合的候选蛋白质。

具体来看，AlphaProteo可为多种靶蛋白生成新的蛋白结合剂，包括与癌症和糖尿病并发症相关的VEGF-A（血管内皮生长因子A）。在团队测试的七种目标蛋白质上，AlphaProteo实现了更高的结合成功率，并且比现有方法提高了3-300倍的结合亲和力。

例如，病毒蛋白BHRF1这一特定靶标在湿实验室测试时，88%的候选分子都能成功结合。根据测试目标，AlphaProteo的结合强度比现有最佳设计方法平均高出10倍。

与其他设计方法相比，AlphaProteo针对七种目标蛋白的体外实验成功率更高 图片来源：谷歌DeepMind官方网站

蛋白质粘合剂能够起到阻断癌症靶点、阻断病毒感染、调节免疫反应的作用。AlphaProteo的性能表明，它可以大大缩短涉及广泛应用的蛋白质结合剂的初始实验所需时间，具有推动药物设计、疾病理解等方面进步的潜力。

实现强结合只是设计可能有效的蛋白质的第一步。DeepMind坦言，在未来研究和开发的过程中，还有更多的生物工程障碍有待克服。团队还将继续提高AlphaProteo算法的成功率和亲和力，扩大其可以解决的设计问题范围，并与机器学习、结构生物学、生物化学和其他学科的研究人员合作，开发出负责任且更全面的蛋白设计方案。

9月3日，英特尔与日本国立研究机构产业技术综合研究所(AIST)宣布，将在日本国内设立先进制程半导体制造设备和材料的研发中心，该中心将耗资数亿美元，预计将在未来3至5年内投入运营，并将在日本研究机构中首次引进极紫外线(EUV)光刻设备，EUV是5纳米及以下规模的半导体制造的一项关键技术。英特尔将为研发中心提供如何使用EUV光刻技术制造芯片的专业知识，AIST将负责研发中心的运营。此外，日本还希望通过该研发中心与其他国家的研究机构合作，培养半导体行业人才。

• 点评：2024年5月，英特尔与欧姆龙、雅马哈发动机、Resonac控股、信越聚合物等日本企业联合成立“半导体后工序自动化与标准化技术研究联盟”(SATAS)，以推动半导体加工“后半段”的自动化程度，眼下又在半导体制造设备方面与日本本土研发机构展开合作。急于重回半导体产业“黄金时代”的日本和急于在半导体领域再次证明自己的英特尔上个世纪曾“相爱相杀”，而今再次携手，这一次他们会成为彼此的福星吗？（李一跞）

9月3日，日本信越化学工业(Shin-Etsu Chemical)宣布开发出了用于制造氮化镓(GaN)半导体的大型基板，在面积与硅基板同等的情况下，生产效率可提高到两倍以上，可用于6G通信半导体以及数据中心使用的功率半导体等。

信越化学此前开发了以“QST基板”（使用氮化铝等材料的自主基板）为基础来制备氮化镓结晶的技术，与硅基板相比，可以制作出更薄、品质更高的氮化镓结晶。此次推出的300毫米（12英寸）口径QST基板，将基板面积提升至以往产品的约2.3倍，直接与传统半导体常用的硅基板面积持平，为氮化镓半导体的大规模生产铺平了道路。

OSTwafer 系列。图片来源：信越化学

• 点评：氮化镓以其高频通信能力和大功率控制能力，被视为推动未来通信技术和电力电子发展的关键材料。此前，高品质大型基板的制造难题限制了氮化镓技术的广泛应用，而信越化学通过自主研发的“QST基板”技术解决了这一难题，此次推出的大型基板，更有望彻底改变6G通信和数据中心等前沿技术的格局。（李一跞）

9月5日，德国宝马（BMW）宣布与丰田在氢燃料电池车（FCEV）领域开展全面合作，宝马计划于2028年开始销售首款量产型燃料电池车。根据双方协议，丰田将向宝马全面供应燃料电池车用储氢罐、通过氢与氧化学反应来产生电的燃料电池等新型氢相关核心零部件。下一阶段，双方将结合使用宝马在纯电动汽车技术领域研发的驱动系统等，共同开发相当于发动机车内燃机构的燃料电池车动力系统。

• 点评：在全球纯电动汽车销售放缓的情况下，两家汽车龙头通过合作来降低燃料电池车的量产成本，能够为消费者提供内燃机车和纯电动汽车之外的第三种选择，同时也为自身开辟了一条通向零排放汽车的新道路。（李一跞）

9月6日2时30分，吉利未来出行星座的第三个轨道面在太原卫星发射中心通过一箭10星方式成功发射，10颗卫星顺利进入预定轨道。至此，吉利未来出行星座完成了3个轨道面的发射部署，在轨卫星达30颗，可实现24小时覆盖全球90%的区域，将正式为海外用户提供卫星通信服务。

吉利未来出行星座是一个全球低轨通信星座，由成立于2018年的商业航天企业浙江时空道宇有限公司（简称“时空道宇”）打造。星座项目自2019年启动设计，通过2022年、2024年共计3次发射，目前已完成一期（72颗卫星，实现全球实时数据通信）一半卫星的在轨部署。

• 点评：商业航天是全球竞逐的新兴产业方向，美国SpaceX的“星链”（Starlink）卫星星座，启动时间较早，星座规模、市场推广相对领先。眼下中国商业星座的建设也如火如荼，不仅有时空道宇，还有北京极光星通的“极光星座”、上海蓝箭鸿擎的“鸿鹄-3”、中国卫星网络集团主导的“GW星座”、垣信卫星运营的“千帆星座”、国电高科运营的“天启星座”、长光卫星的“吉林一号星座”、国星宇航运营的“星时代星座”等等。随着物联网、“5G+”甚至6G等技术融合发展，卫星星座将在更多领域得到应用。（罗仙仙）

9月2日，《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）刊发默多克儿童研究所 （MCRI）、美国加州大学洛杉矶分校等机构的研究人员合作的论文，Long-term engrafting multilineage hematopoietic cells differentiated from human induced pluripotent stem cells 。研究人员成功通过人类诱导多能干细胞（iPSC），制造出了与人类胚胎中的造血干细胞十分相似的可移植造血干细胞——iPS细胞来源的造血干细胞（iHSC），这些干细胞可产生与人类胚胎中非常相似的红细胞、白细胞和血小板。

iPS 细胞的体外造血分化。图片来源：Nature Biotechnology

研究团队建立了一种诱导多能干细胞（iPSC）分化的实验方案，生成了具有多谱系造血植入（MLE）能力的CD34+造血干细胞，即iHSC；该方案的关键要素包括定义的培养基和对CD34+细胞的冷冻保存。研究团队将四个独立iPS细胞系分化的2000万个冷冻CD34+细胞通过静脉移植到免疫缺陷受体小鼠体内，在25%-50%的受体小鼠体内产生了多谱系造血骨髓植入。研究人员还计划在5年内进行第一阶段临床试验，以测试在人体中使用这些造血干细胞的安全性。

• 点评：上述研究克服了制造人类血液干细胞的主要障碍，成功创造了功能性的人类造血干细胞。未来，通过实验室培养的造血干细胞有望成为骨髓移植之外的血液疾病治疗新选择。（罗仙仙）

2024年9月4日，《细胞》（cell）发布Moderna旗下抗猴痘病毒（MPXV）的mRNA候选疫苗mRNA-1769的最新研究结果。该研究在非人灵长类动物中展开，与目前已获批的猴痘疫苗——改良型安卡拉牛痘病毒（MVA）疫苗——的效果进行比较，结果显示，与MVA相似，mRNA-1769对猴痘病毒的攻击产生了保护作用，并进一步减轻症状和病程；与MVA相比，mRNA-1769增强了控制病毒和减轻疾病。

mRNA-1769候选疫苗含有编码猴痘病毒表面四种蛋白质的mRNA分子，这四种蛋白质对于猴痘病毒的复制相当重要，并且在演化中高度保守；个体在接种疫苗后会将mRNA转化为病毒蛋白，免疫系统便可以学会识别这些蛋白以对抗病毒。

• 点评：猴痘是一种人畜共患病毒，通过身体接触传播，典型症状包括早期发烧、身体疼痛和头痛。世界卫生组织在2022年7月宣布猴痘构成突发公共卫生事件(PHEIC)，2024年8月14日再次宣布猴痘构成PHEIC，研发更安全、高效且易于生产的新型疫苗迫在眉睫。从上述研究结果可以看到，mRNA疫苗可减少病变和缩短疾病的持续时间，或将成为对抗猴痘的有力武器。（罗仙仙）

9月7日，《柳叶刀》（The Lancet）公布了一项针对莱伯先天性黑矇（LCA）的基因疗法ATSN-101的1/2期试验治疗12个月后的疗效和安全性数据。该试验共有15名携带GUCY2D基因突变的LCA1患者参与，低、中、高剂量组分别经单次视网膜下注射不同剂量的ATSN-101。结果显示，患者在接受治疗第一个月内病情就得到明显的改善，且持续时间超过12个月；第12个月，接受高剂量治疗的患者，相比于未治疗眼，治疗眼的暗适应全视野刺激阈值改善了20.3 dB，即视力改善了100倍；其中两例患者视力改善超过40 dB，即视力改善了1万倍。

• 点评：LCA是一种早发的会导致视功能严重损害的遗传性视网膜疾病，会影响视网膜并导致婴儿期严重视力障碍或失明，目前已经发现27个LCA的致病基因，由GUCY2D基因突变导致的约占20%。该基因疗法ATSN-101通过腺相关病毒递送正常的GUCY2D基因，也是目前唯一一种针对LCA1的基因疗法，带来了改善罕见遗传病患者视力的新希望。（罗仙仙）

9月5 日，美国商务部工业和安全局（BIS）发布一项临时最终规则（IFR），对量子计算项目、先进的半导体制造设备、全环绕栅极场效应晶体管 (GAAFET) 技术以及增材制造工具等先进技术实施出口管制。美国BIS副部长艾伦·埃斯特维兹（Alan Estevez）表示，“调整对量子和其他先进技术的控制，使我们的对手更难以威胁集体安全的方式开发和部署这些技术。”同时，BIS对该规则开展60天的意见征集。

• 点评：上述新规实行后，不管全球任何地方，出口、再出口或国内转移上述相关先进技术都需要BIS的许可证，这一举措或将对全球科技产业的供应链和合作模式产生深远影响。如何平衡技术安全与技术交流，成为各国政府和企业绕不过去的发展问题。（罗仙仙）

9月5日，美国非营利研究机构RTI Internationa发布《1960 年至 2030 年美国中子研究源和设施投资的回顾和未来经济影响评估》报告，重点量化美政府对美国国家标准与技术研究所（NIST）中子研究中心 (NCNR)、橡树岭国家实验室(ORNL) 高通量同位素反应堆和ORNL散裂中子源这三个中子散射设施的投资所带来的经济影响。根据 RTI 获得的专家证词，保守估计，若将中子散射选定案例研究的技术开发速度加快两年，估计回报率为2.67。即，在这些设施上每投资1美元，就能为美国经济带来 2.67 美元的回报，而这仅仅是中子研究影响的数十种技术和产品中的四种。报告建议，组建一个联邦领导工作组，为美国中子散射设施制定一项为期十年的计划，为现有的三个设施维持充足的资金，并建造新的设施以增强其容量。该研究受到美国NIST的资助。

• 点评：中子是亚原子粒子，可以比X射线和其他物质探针更深入地穿透材料，在材料科学、物理学、生命科学等研究领域十分重要。该研究报告量化了中子基础研究设施投资对美国工业的影响，当前中国多地正在建设多个大科学装置，如何客观评估它们对国民经济的影响、加快技术开发，也是一个值得关注的话题。（李一跞）

南方周末科创力研究中心

责编 黄金萍