第二屆上海國(guó)際計(jì)算生物學(xué)創(chuàng)新大賽結(jié)果近日揭曉,上??萍即髮W(xué)本科生隊(duì)伍“四創(chuàng)智藥”以總成績(jī)第四榮獲三等獎(jiǎng)。這支由生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院和信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科生組成的團(tuán)隊(duì),是5支入圍決賽隊(duì)伍中唯一的本科生團(tuán)隊(duì),他們的表現(xiàn)凸顯了上科大在計(jì)算生物學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)力和人才培養(yǎng)成效。頒獎(jiǎng)儀式于10月29日在上海國(guó)際生物技術(shù)與醫(yī)藥研討會(huì)(BIO-FORUM 2025)開(kāi)幕式上舉行。

2025上海國(guó)際生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)周開(kāi)幕式揭曉上海市國(guó)際計(jì)算生物學(xué)大賽結(jié)果
賽事吸引中、美、英、加等多國(guó)340名科研人員組成118支團(tuán)隊(duì)參與,累計(jì)提交摘要113份、篩選分子6944個(gè)。比賽中,上科大參賽團(tuán)隊(duì)“四創(chuàng)智藥”作為5支成功晉級(jí)總決賽隊(duì)伍中唯一的本科生團(tuán)隊(duì),展現(xiàn)出勇于探索的科研精神與創(chuàng)新能力。團(tuán)隊(duì)口號(hào)是“四創(chuàng)智藥 ——四智同行,一個(gè)使命”,成員包括生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的陳科宇(2022級(jí))、林務(wù)屹(2023級(jí),隊(duì)長(zhǎng))、王默涵(2023級(jí))及信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)的陳逸軒(2023級(jí))。作為指導(dǎo)老師的白芳教授多年的研究積累為團(tuán)隊(duì)注入了廣闊的知識(shí)視野、堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐與跨領(lǐng)域創(chuàng)新的活力。

參賽團(tuán)隊(duì)成員合影,從左至右依次為王默涵、林務(wù)屹、陳科宇、陳逸軒
本屆大賽聚焦于上??蒲袌F(tuán)隊(duì)率先發(fā)現(xiàn)的G蛋白偶聯(lián)受體家族新靶點(diǎn)——羥基羧酸受體1(HCAR1)。該靶點(diǎn)在乳酸信號(hào)介導(dǎo)的腫瘤免疫逃逸機(jī)制中發(fā)揮重要作用。然而,目前針對(duì)HCAR1的有效抑制劑仍屬空白,蛋白質(zhì)抑制態(tài)結(jié)構(gòu)未知。參賽隊(duì)伍需利用AI技術(shù)從千萬(wàn)級(jí)化合物中高效篩選候選分子,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其特異性與活性。
本次賽題挑戰(zhàn)極高。HCAR1缺乏已知的抑制態(tài)結(jié)構(gòu)和參考分子,且GPCR家族的復(fù)雜結(jié)合特性進(jìn)一步增加了建模難度。同時(shí),AI與物理模型各有優(yōu)勢(shì)與局限:物理模型以結(jié)構(gòu)為驅(qū)動(dòng),具備較強(qiáng)的可解釋性但計(jì)算量大;AI模型以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng),篩選高效卻精度不足。再加上緊張的賽程與學(xué)業(yè)壓力,團(tuán)隊(duì)必須在有限時(shí)間內(nèi)制定高效且可靠的技術(shù)方案。依托白芳實(shí)驗(yàn)室在A(yíng)I藥物設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)積累,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出“播種—化合物空間拓展”的多層級(jí)篩選策略,充分融合AI與物理模型的優(yōu)勢(shì),并借助上科大強(qiáng)大的計(jì)算資源,構(gòu)建兼顧速度與精度的篩選體系。
具體而言,團(tuán)隊(duì)首先基于靶標(biāo)的結(jié)構(gòu)與序列信息,結(jié)合AI可結(jié)合性預(yù)測(cè)、多尺度分子聚類(lèi)、分子對(duì)接及分子動(dòng)力學(xué)模擬,從海量化合物中篩選潛力“種子”分子;隨后利用自主開(kāi)發(fā)的深度學(xué)習(xí)算法拓展化合物空間,構(gòu)建結(jié)構(gòu)多樣的小型候選庫(kù);最后通過(guò)逐層精細(xì)篩選與能量重評(píng)分,并結(jié)合“激動(dòng)劑種子”反向排除策略,最終鎖定高活性候選分子。
在“四創(chuàng)智藥”團(tuán)隊(duì)提交的10個(gè)候選分子中,有4個(gè)經(jīng)“濕實(shí)驗(yàn)”驗(yàn)證具有良好活性,其中表現(xiàn)最優(yōu)的分子在全部參賽作品中針對(duì)靶標(biāo)的抑制生物活性排名第二。

上??萍即髮W(xué)在計(jì)算生物學(xué)大賽中屢創(chuàng)佳績(jī)。在2023年的首屆大賽中,上科大GeminiMol團(tuán)隊(duì)和“冬旦之間”團(tuán)隊(duì)就分獲一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng),展現(xiàn)了學(xué)校在計(jì)算生物學(xué)領(lǐng)域的雄厚實(shí)力。上科大在A(yíng)I for Science領(lǐng)域持續(xù)深耕,學(xué)校圖書(shū)信息中心及相關(guān)科研平臺(tái)也為計(jì)算生物學(xué)研究提供了有力支持。生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院與免疫化學(xué)研究所也為科研人員及學(xué)生提供了完善的激勵(lì)機(jī)制與平臺(tái)支撐。此次“四創(chuàng)智藥”團(tuán)隊(duì)的出色表現(xiàn),正是上科大注重科研實(shí)踐、跨學(xué)科培養(yǎng)與創(chuàng)新引導(dǎo)的成果體現(xiàn)。
