专题会相关信息
整合结构生物学、计算化学与AI算法(图神经网络、扩散模型等),构建从理论到应用的完整知识框架。
实战能力系统培养12h :
通过真实案例演练,掌握蛋白质结构预测、功能设计、动态模拟及实验验证全流程,覆盖工具链。
1月23日:基础奠基
掌握结构生物学核心概念+AI蛋白结构预测与分子对接(含实操)
——中科院+先进生物技术驱动型企业
1月24-25日:工具实战
应用理论+熟练运行工具链(ESM、ProteinMPNN、RFdiffusion等)解决安装与结果解析痛点
——浙江大学
课程详细大纲:
(1月23日)蛋白质结构功能研究
(上午8:00-9:00)
1.蛋白质结构功能研究进展
2.实验结构生物学研究技术
3.蛋白质晶体及电镜结构解析流程
4.蛋白质结构解析案例
AI蛋白结构预测与分子对接
(上午9:00–12:00;下午13:30–17:00)
1.蛋白结构的获取方法(9:00–10:00)
•冷冻电镜/X射线结构 vs. AI预测结构的互补性案例分析
•Alphafold2 本地版本介绍及使用方法介绍
•蛋白结构预测软件的使用方法(在线,VPN, Alphafold server neurosnap.ai)
2. 理论基础与流程概览(10:15–11:00)
•分子对接的定义与应用场景
•药物发现流程中的位置
•受体-配体相互作用基础(氢键、疏水、范德华力等)
•打分函数简介(经验式、基于能量、机器学习类)
3. 软件与数据准备(11:00–12:00)
•常用工具介绍:(AutoDock、AutoDock Vina、Glide、MOE等)
•蛋白结构下载与预处理(PDB → 清洗 → 加氢)
•配体结构准备(2D转3D、能量最小化、格式转换)
•结合位点定义(文献/晶体结构/预测工具)
4. 实操:完整对接流程(13:30–15:30)
•配置对接参数(config.txt 编写)
•命令行运行 AutoDock Vina
•结果解读:打分、构象、相互作用(PyMOL可视化)
•快速筛选最优构象
5. 案例演练与讨论(15:45–17:00)
•案例:某激酶抑制剂对接(真实PDB结构)
•结果分析与问题排查(打分异常、构象不合理)
•结果分析与可视化
•答疑与后续学习建议
(1月24日)计算环境搭建与蛋白质序列设计
(上午:9:00-12:00 下午:13:30-16:30)
上午: 模块一 & 模块二
模块一:Linux基础 — Linux, Conda, VScode & Docker
目标:为后续所有软件安装和运行扫清障碍,建立规范、可复现的科研计算环境管理能力。
模块二:ESM模型探索 — 从安装到基础应用
目标:掌握Meta AI的ESM系列工具,为蛋白质序列分析和结构预测打下基础。
下午: 模块三
模块三:ProteinMPNN深度实践 — 反向折叠与序列设计 (3小时)
目标:精通使用ProteinMPNN,根据给定的蛋白质骨架设计出全新的、高稳定性的氨基酸序列。
(1月25日)蛋白质结构生成与综合项目实战
(上午:9:00-12:00 下午:13:30-16:30)
上午: 模块四
模块四:RFdiffusion核心技术 — 从无到有生成蛋白质骨架 (3小时)
目标:掌握蛋白质结构生成工具RFdiffusion,实现从头设计全新拓扑结构的能力。
下午: 模块五 & 模块六
模块五:RFdiffusion引导的Binder骨架生成
项目背景:设计一个能够特异性结合EGFR(表皮生长因子受体)的全新蛋白binder,用于潜在的癌症治疗应用。EGFR在多种癌症中过表达,是重要的药物靶点。
模块六:序列生成
课程总结与讨论
回顾完整设计流程:靶标分析→ 骨架生成 → 序列设计 → 结构验证。
讨论挑战与改进方向,介绍后续优化策略。
课程总结与Q&A:
回顾两天课程的核心知识点与工作流。
探讨AI蛋白质设计的当前局限与未来发展方向。
提供进一步学习的资源和路径建议。
开放式问答环节,解决学员所有遗留问题。






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