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AlphaFold 3

Google DeepMind / Isomorphic Labs 的统一扩散模型,可预测蛋白质、核酸、小分子和离子的联合三维结构。

1. 核心产品 / 服务

AlphaFold 3(Abramson 等,Nature 2024)是一个统一的深度学习模型,可联合预测涵盖蛋白质、核酸、小分子配体、离子和修饰残基的复合物结构——相比 AlphaFold 2 仅限蛋白质的范围有了重大扩展 [1]。在架构上,它用一个直接作用于原始原子坐标的扩散模块取代了 AF2 的等变结构模块,不使用旋转坐标系或等变处理——这是一次引人注目的押注:用数据规模替代硬编码的对称性 [1]。输入为聚合物序列加配体 SMILES;模型配有置信度头,并针对检索数据库(PDB、MGnify、UniRef 等)运行。

2. 目标用户与痛点

结构生物学家、药物发现与计算化学团队——他们此前需要把蛋白质折叠、对接和核酸建模等不同工具拼接起来。AF3 把这些整合进一个模型,并直接解决蛋白质—配体和蛋白质—核酸相互作用的预测——这正是药物设计的关键一步。使用方式为 AlphaFold Server(非商业用途)以及面向学术用途发布的模型权重 / 代码。

3. 竞争格局

系统 范围 说明
AlphaFold 3 蛋白质 + 核酸 + 配体 + 离子 基于扩散的统一模型
AlphaFold 2 蛋白质(+ Multimer) 等变结构模块
RoseTTAFold All-Atom 蛋白质 + 核酸 + 小分子 Baker 实验室的开放竞品
Boltz-1 / Boltz-2 开放的 AF3 级复现 许可宽松
Chai-1 多模态结构 商业 / 开源混合

据报道,AF3 在其报告的基准上大幅优于经典对接工具(如 Vina)和此前的专用方法 [1]。开放的复现项目(Boltz、Chai)此后已缩小了获取门槛上的差距。

4. 独立观察

基于坐标的扩散设计是被引用最多的结构选择——它是更广泛的 ai-for-science 等变性之争中"规模胜过等变性"最清晰的一个数据点。AF3 同时也是一个用于预测的生成式模型,模糊了 aifs-biology 所追踪的"预测 vs 设计"的界线(RFdiffusion 等位于同一扩散工具箱的设计一侧)。一个已知的局限:生成式模型可能在无序区域幻觉出看似合理但实际错误的结构,下游用户必须借助置信度输出进行过滤。

5. 财务 / 融资

并非独立的商业实体。由 Google DeepMind 与 Isomorphic Labs(DeepMind 的药物发现分拆公司)共同开发;商业化通过 Isomorphic 的药企合作进行,而非 AF3 自身的产品损益表。

6. 团队与关系

  • 由 Google DeepMind + Isomorphic Labs 开发;主要作者包括 Josh Abramson、John Jumper 等。
  • John Jumper 与 Demis Hassabis 因 AlphaFold 相关工作共同获得 2024 年诺贝尔化学奖。
  • 相关:gnome(DeepMind 在材料领域的对应项目)、ai-for-science、aifs-biology。

来源

  • [1] Abramson 等,《Accurate structure prediction of biomolecular interactions with AlphaFold 3》,Nature s41586-024-07487-w(2026-06-14)
  • google-deepmind/alphafold3 GitHub —— 推理代码 + 权重(2026-06-14)
数据档案 · AI for Science

AlphaFold3

PDB 截止 2021-09-30,权重限非营利,输出禁训同类模型

数据类型
蛋白-配体-核酸复合物结构
License
权重仅限非营利机构非商用

模型与发布

2024-05 由 Google DeepMind 与 isomorphic-labs 共同署名发表,覆盖蛋白、核酸、小分子复合物 [1]。

训练数据配方

  • 公共库:pdb 训练结构不晚于 2021-09-30(PoseBusters 专用模型 2019-09-30);MSA 库含 UniRef90、MGnify、BFD、Rfam、RNAcentral 等 [1]。
  • 蒸馏合成:AF-Multimer v2.3 与 AF2 预测交叉蒸馏,抑制无序区幻觉;不再像 alphafold2 那样主导 [1]。
  • 私有真值:方法部分无披露,是否用 Isomorphic 内部数据未查到。
  • 评测:最近 PDB 集 8,856 个复合物,PoseBusters 428 个结构 [1]。

数据供应方与许可

wwPDB。权重仅限非营利机构非商用,输出不得训练类似结构预测模型(二手,条款镜像,以现行版为准)[2];商用路径未确认。

已知问题与口径冲突

新结构上性能下降的定量数字未核到一手来源 ⚠️。Isomorphic 另发闭源 isodde,称超越 AF3(公司口径)。

  1. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11168924/ (2026-10-15)
  2. https://code.rc.uab.edu/rc-data-science/community-containers/Alphafold3/-/blob/6166cdc03cb35acb23815aab7aeb749c213c6d8a/WEIGHTS_TERMS_OF_USE.md (2026-10-15)
Last compiled: 2026-06-14