4 月 14 日消息，隨著生物測序技術(shù)突破，全球天然基因庫已積累數(shù)十億量級序列，其中蘊(yùn)藏海量高價值功能基因。然而，當(dāng)前僅有少數(shù)明星基因被深度挖掘，絕大多數(shù)仍處于“沉睡”狀態(tài)。1Kt28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

4 月 9 日，中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院定量合成生物學(xué)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、合成生物學(xué)研究所婁春波團(tuán)隊(duì)與北京大學(xué)定量生物學(xué)中心錢瓏團(tuán)隊(duì)合作在國際學(xué)術(shù)期刊 Science Advances 上發(fā)表研究論文，報(bào)道了全球首個面向合成生物學(xué)元件挖掘與生物制造應(yīng)用的大語言模型 ——“SYMPLEX”，并將 SYMPLEX 模型應(yīng)用于 mRNA 加帽酶基因的挖掘，展示了大語言模型賦能生物制造的巨大潛力。1Kt28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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該模型通過融合領(lǐng)域大語言模型訓(xùn)練、合成生物專家知識對齊和大規(guī)模生物信息分析，實(shí)現(xiàn)了從海量文獻(xiàn)中自動化挖掘功能基因元件，并精準(zhǔn)評估其工程化應(yīng)用潛力。1Kt28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

研究團(tuán)隊(duì)將 SYMPLEX 應(yīng)用于 mRNA 疫苗生物制造關(guān)鍵酶 —— 加帽酶的挖掘，成功獲得多種高性能新型加帽酶。第三方公司實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證顯示，這些酶在催化效率上超越國際頭部企業(yè) New England Biolabs（NEB）商業(yè)化加帽酶 2 倍以上，顯著提升了 mRNA 疫苗生產(chǎn)率和成本效益。1Kt28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地將大型語言模型（LLM）與結(jié)構(gòu)化生物知識庫深度融合，開發(fā)出 SYMPLEX 智能基因挖掘平臺。1Kt28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

SYMPLEX 是強(qiáng)大的功能基因搜索引擎，通過自動化閱讀和理解千萬級體量的生物學(xué)文獻(xiàn)，在基因、功能和知識水平上提取分析文獻(xiàn)內(nèi)容，并與專家數(shù)據(jù)庫進(jìn)行概念對齊、交互和基于先進(jìn)生物信息技術(shù)的統(tǒng)計(jì)模式生成，從而提供證據(jù)鏈完整的高質(zhì)量候選基因集合。1Kt28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

SYMPLEX 不僅有效規(guī)避了大語言模型幻覺，還能自動生成基因功能相關(guān)的細(xì)粒度知識樹，引導(dǎo)科學(xué)家探索廣泛的生物機(jī)制和分子過程。1Kt28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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▲SYMPLEX 大模型的技術(shù)路線及其與傳統(tǒng)基因挖掘流程對比

對比結(jié)果表明，SYMPLEX 大模型在挖掘基因的深度、數(shù)量和多樣性上均顯著優(yōu)于傳統(tǒng)生物信息學(xué)方法，其挖掘的基因多樣性也超越了現(xiàn)有蛋白質(zhì)功能預(yù)測模型的邊界。1Kt28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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▲SYMPLEX 挖掘結(jié)果多樣性對比和細(xì)粒度知識樹生成

目前，SYMPLEX 在線交互式平臺已上線供研究人員免費(fèi)使用。平臺采用模塊化設(shè)計(jì)，提供三個核心功能：1Kt28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

（1）文獻(xiàn)智能提取引擎 PubEngine：支持高通量的文獻(xiàn)智能檢索分析與可視化交互。1Kt28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

（2）基因功能標(biāo)注系統(tǒng) GeneTagger：實(shí)現(xiàn)從分子機(jī)制到生物過程的細(xì)粒度自動化基因與功能提取。1Kt28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

（3）標(biāo)準(zhǔn)化知識中樞 GeneNorm：實(shí)現(xiàn)與專家知識庫的概念對齊與標(biāo)準(zhǔn)化，支持知識樹構(gòu)建和功能模式識別。1Kt28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

附論文鏈接：1Kt28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.adt04021Kt28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

本文鏈接：http://www.www897cc.com/showinfo-45-12278-0.html我國團(tuán)隊(duì)研發(fā)，全球首個基因挖掘大模型 SYMPLEX 問世

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