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利用语言模型进行多属性分子优化的先进工具——Prompt-MolOpt

找药助理
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关键词: #健康资讯

  近年来,随着药物研发的不断进步,如何高效优化分子以满足多种属性的需求,成为化学和生物医药领域的重要课题。浙江大学智能创新药物研究院和药学院的侯廷军教授、谢昌谕教授,以及中南大学的曹东升教授与碳硅智慧(CarbonSilicon AI)的研究人员合作,在《Nature Machine Intelligence》上发表了一篇题为《利用语言模型进行高级多属性分子优化的提示工程》的研究论文,提出了一种新型的分子优化工具——Prompt-MolOpt。

  Prompt-MolOpt的开发与工作原理

  Prompt-MolOpt是一种基于大型语言模型(Large Language Model,LLM)的分子优化工具,利用提示词(Prompt)嵌入技术,提高了transformer在特定属性上的分子优化能力。这一工具特别适用于处理有限的多属性数据,甚至在零样本设置下,能够有效地泛化从单属性数据集中学习到的因果关系。

  在分子优化的工作流程中,Prompt-MolOpt通过以下步骤实现高效的多属性优化:

  1. 数据准备:首先,构建定制化的优化数据集,确保数据的相关性和多样性。

  2. 提示词设计:通过精心设计的提示词,引导模型关注与特定属性相关的分子特征。

  3. 优化过程:应用transformer模型,基于提示词嵌入对分子进行优化,输出满足多属性要求的候选分子。

  这一流程的创新之处在于,Prompt-MolOpt可以在有限数据环境下,利用提示词帮助模型学习潜在的因果关系,从而提升优化的成功率。

  性能评估与比较

  在与现有模型如JTNN、hierG2G和Modof等的比较评估中,Prompt-MolOpt显示出了显著的优势。具体来说,与领先的Modof模型相比,Prompt-MolOpt在多属性优化成功率方面实现了超过15%的相对提高。这一性能提升表明,Prompt-MolOpt不仅能够更好地捕捉分子特性,还能在多维度属性优化中表现出更强的能力。

  新变种的应用潜力

  Prompt-MolOpt的一个变种——Prompt-MolOptP,进一步扩展了其应用范围。该变种能够在分子结构转换过程中保留药效基团或用户指定的片段,从而确保分子的药效特性得以保留。这一特性对于药物设计尤其重要,因为许多药物的效果往往依赖于特定的化学结构或功能团。

  真实世界中的应用案例

  通过应用该研究中引入的协议,Prompt-MolOpt不仅在理论上表现出色,在实际应用中也展现了其相关性。例如,在涉及血脑屏障渗透性优化的测试中,Prompt-MolOpt成功地引导分子优化,使得优化后的分子在通过血脑屏障方面表现优异。这一结果为未来的药物研发提供了新的思路,展示了Prompt-MolOpt在处理实际问题时的潜力。

  总结与展望

  综上所述,Prompt-MolOpt为多属性分子优化提供了一种全新的解决方案,其创新的提示工程技术使得该工具在有限数据和多属性环境下均能表现出色。未来的研究可以进一步探索Prompt-MolOpt在不同领域中的应用潜力,特别是在药物开发过程中,如何利用该工具提高分子的优化效率和成功率。此外,通过与其他计算工具的结合,Prompt-MolOpt有望成为药物研发领域的重要助力,为新药的发现和设计提供更为强大的支持。

温馨提示:医疗科普知识仅供参考,不作诊断依据;无行医资格切勿自行操作,若有不适请到医院就诊。

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有贫血症状,肠胃也有问题
有贫血症状,肠胃也有问题
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#症状

2024-12-05

亚健康需要饮食调理吗?养生枸杞粥能缓解亚健康
亚健康需要饮食调理吗?养生枸杞粥能缓解亚健康
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#护理

2024-12-05

鼻喷激素是否可以长期使用
鼻喷激素是否可以长期使用
近年来,鼻喷激素在治疗过敏性鼻炎等鼻腔疾病中被广泛应用。随着患者长期使用的增加,人们开始关注鼻喷激素的长期使用是否安全有效的问题。本文将探讨鼻喷激素长期使用的利与弊。 长期使用的益处: 1. 控制症状: 鼻喷激素能够有效减轻鼻炎症状,如鼻塞、鼻痒和流涕,使患者的生活质量得以提高。 2. 减少炎症反应: 长期使用鼻喷激素可以减少鼻腔内的炎症反应,有助于防止鼻腔组织的长期损伤,减少鼻息肉等并发症的发生。 3. 预防复发: 长期使用鼻喷激素可以减少过敏原对鼻腔的刺激,从而减少过敏性鼻炎等疾病的复发率。 长期使用的风险: 1. 鼻黏膜损伤: 长期使用鼻喷激素可能会导致鼻黏膜变薄、出血或发生鼻腔干燥等问题,尤其是在剂量过大或使用时间过长的情况下。 2. 鼻症状加重: 少数患者可能会在长期使用鼻喷激素后出现鼻症状加重的情况,这可能是因为鼻腔对药物产生了耐受性。 3. 全身吸收影响: 长期使用鼻喷激素可能会导致一定量的药物通过鼻黏膜被吸收到血液中,存在一定的全身吸收风险,尤其是对于儿童、孕妇等特殊人群需要额外谨慎。 使用建议: 1. 严格遵医嘱: 患者在使用鼻喷激素时应严格遵循医生的建议,按照正确的剂量和使用方法使用药物。 2. 定期复查: 长期使用鼻喷激素的患者应定期复查,及时调整药物剂量或疗程,以避免出现不良反应或药物耐受性。 3. 注意症状变化: 患者在使用鼻喷激素期间应密切关注自身症状的变化,如出现新的不适症状或症状加重,应及时就医。 综上所述,鼻喷激素长期使用在控制鼻腔疾病症状方面具有明显的益处,但也存在一定的风险。因此,患者在使用鼻喷激素时应在医生的指导下合理使用,以达到最佳的治疗效果并尽量减少不良反应的发生。

#饮食

2024-12-05

孕妇吃坚果有哪些好处?孕妇吃坚果可促进胎儿智力发育吗?
孕妇吃坚果有哪些好处?孕妇吃坚果可促进胎儿智力发育吗?
随着人们对健康饮食的重视程度不断提高,越来越多的研究表明,坚果是孕妇饮食中的一种极其有益的选择。坚果含有丰富的营养成分,对孕期的母体和胎儿都有着重要的促进作用。在本文中,我们将探讨孕妇吃坚果的好处,以及它是否能够促进胎儿的智力发育。 首先,坚果是一种营养丰富的食物,富含蛋白质、脂肪、维生素、矿物质和纤维等多种营养成分。这些营养成分对孕妇和胎儿的健康都至关重要。例如,坚果中的优质蛋白质是胎儿生长和发育所必需的基础,有助于建立健康的胎儿组织。此外,坚果中的不饱和脂肪酸对孕妇的心血管健康非常有益,有助于维持正常的血脂水平,预防心血管疾病的发生。 其次,坚果还含有丰富的维生素和矿物质,如维生素E、维生素B群、镁、钙等。这些营养素对孕妇和胎儿的健康发育都至关重要。例如,维生素E是一种强效的抗氧化剂,有助于保护孕妇和胎儿的细胞免受氧化损伤。此外,镁和钙是骨骼健康所必需的营养素,有助于预防孕妇患上妊娠期间的骨质疏松症。 最重要的是,坚果中还含有丰富的不饱和脂肪酸,尤其是Omega-3脂肪酸。这些脂肪酸对胎儿的神经系统发育和智力发育起着至关重要的作用。研究表明,Omega-3脂肪酸对孕妇和胎儿的大脑发育有着积极的影响,可以提高胎儿的智力水平和认知能力。 总的来说,孕妇吃坚果有诸多好处,包括提供丰富的营养、促进心血管健康、维持骨骼健康,以及促进胎儿的智力发育。孕妇在饮食中添加坚果时也需注意适量,避免摄入过多的热量和脂肪,以免引起不良影响。在孕期饮食中,建议选择多样化、均衡的饮食,合理搭配各类食物,以确保母体和胎儿的健康发育。

#孕产

2024-12-05

咳嗽可以吃梨吗
咳嗽可以吃梨吗
咳嗽是一种常见的症状,通常由感冒、流感、过敏或其他呼吸道感染引起。很多人都会尝试各种方法来缓解咳嗽,其中包括食用水果,比如梨。那么,咳嗽可以吃梨吗?让我们来探讨一下。 梨是一种营养丰富的水果,含有丰富的维生素C、维生素 K、纤维和抗氧化剂。这些成分有助于增强免疫系统、促进消化和抵抗自由基的损害,因此在一定程度上有可能对缓解咳嗽起到一定的帮助。 首先,梨含有大量的水分,能够保持身体水分平衡,防止喉咙干燥,从而减轻咳嗽的症状。其次,梨含有的维生素C有助于增强免疫系统,帮助身体抵抗病毒和细菌感染,减少感冒引起的咳嗽。此外,梨中的抗氧化剂也有助于减轻炎症和提高身体的抵抗力。 但是,需要注意的是,并非所有的咳嗽都适合食用梨。如果咳嗽是由严重的呼吸道感染、哮喘或其他慢性疾病引起的,建议及时就医,遵医嘱进行治疗。此外,对于某些人群,比如患有糖尿病的人士,应该注意梨的摄入量,以免影响血糖水平。 总的来说,对于轻微的咳嗽,适量食用梨可能有助于缓解症状,但并不是治疗的唯一方法。在治疗咳嗽时,还应该注意休息、多喝水、保持空气湿润等措施。如果咳嗽持续时间较长或症状较重,建议及时就医,寻求专业的医疗建议和治疗。

#饮食

2024-12-05

健康问答

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