上海和加利福尼亚州拉古纳希尔斯2026年8月27日/美通社/ -- 近日,首届国际AI抗体设计大赛AIntibody完整研究结果正式发表于《Nature Biotechnology》。
图1|《Nature Biotechnology》论文截图
在这场由独立湿实验统一验证、行业公认最严格的盲测中,寻明生科(Aureka Biotechnologies)凭借自主研发的抗体设计模型AuraIDE(参赛及论文中名称为 AuraBind),获得Challenge 1(计算亲和力成熟,in-silico affinity maturation)冠军。
AuraIDE设计的冠军抗体经KinExA测得亲和力达到94.7pM,较亲本抗体提升约2,000倍;AuraIDE提交的另外两款抗体分别位列第二和第五,包揽Challenge 1前五名中的三席。此外,AuraIDE共设计出6 条亲和力低于10nM、且满足比赛可开发性标准的抗体。
AIntibody赛事:由独立湿实验盲测的AI抗体设计benchmark
图2|官方发布AIntibody比赛结果
生成式AI已广泛应用于抗体发现与蛋白质设计,但如何客观评估不同模型的真实能力,始终是行业面临的关键问题。在蛋白质结构预测领域,CASP建立的经典盲测范式被视为评判AI模型真实能力的标杆。通过前瞻性盲测和统一评估标准,CASP让不同计算方法脱离各自的数据集和内部benchmark,在同一套标准下接受检验,并由此验证了AlphaFold2的突破性能力。
借鉴这一权威评测思路,AIntibody旨在直面行业两大核心问题:AI设计的抗体究竟到了什么水平?不同模型的设计能力是否经得起标准化、独立湿实验的检验?
首届AIntibody比赛选取的评测靶点为新冠病毒Spike蛋白的受体结合域(RBD)。RBD是全世界被研究得最充分的蛋白之一,已积累了大量公开的结构和序列数据,比赛同时向参赛者提供了较为丰富的实验筛选数据。因此,它也成为检验AI模型是否真正学到了抗体结合规律、而非单纯记忆训练数据的理想考场。
比赛共设置了三项任务,Challenge 1聚焦计算亲和力成熟:参赛者需要根据主办方提供的亲本抗体第一阶段亲和力成熟产生的NGS数据,直接设计亲和力更高、同时满足可开发性要求的新抗体。Challenge 2和Challenge 3则分别考察已有候选抗体的亲和力排序,以及筛选数据之外的新CDR组合设计。
对寻明生科而言,最重要的是Challenge 1。这是三项任务中唯一使用与常规抗体研发流程类似的experimental sequencing pipeline数据进行评测的任务,也是最直接对应真实lead optimization流程的一项挑战。《Nature Biotechnology》在Discussion部分进一步指出Challenge 1是本届比赛中目前AI应用价值最为清晰的场景。
参赛者需在题目发布后14天内完成提交,在Challenge 1中每支团队最多可以提交10条序列。所有提交的序列均由主办方统一表达全长IgG,首先通过SPR测量亲和力,再使用单点及标准KinExA对高亲和力候选进行进一步验证。
亲和力也不是唯一门槛。每款抗体还要接受HIC、BVP、AC-SINS、Tm和Tagg五项评价,分别考察疏水性、多反应性、自相互作用、热稳定性与聚集倾向。只有综合评分达到比赛设定标准的候选,才会被认定为具备开发性(developable)。比赛结束前,参赛者无法看到最终实验结果。
首届比赛吸引了29家机构参与,测试了511条AI设计或预测的抗体,参赛机构覆盖学术界、非营利组织、AI初创公司、生物技术公司、大型制药和科技公司。
在Technical report和预印本大量涌现的当下,AIntibody盲测的价值不言而喻:它不再依赖各模型在自有数据集上的回顾性自证,而是让不同团队的模型在完全一致的湿实验条件下同台竞技,尽可能减少实验变量和选择性报告带来的结果失真,让模型能力最终接受真实实验数据的检验。
AuraIDE夺冠:算力替代湿实验,高效赋能抗体亲和力成熟
图3|Challenge 1亲和力成熟挑战示意图
寻明生科拿下冠军的Challenge 1,聚焦抗体研发中的一个关键环节:获得能够结合靶点的Hit后,如何在不改动分子框架、限定可变区范围的前提下,进一步提升亲和力,同时兼顾抗体成药性。
比赛提供的原始数据源自亲本抗体第一阶段亲和力成熟的NGS测序结果。实验分别针对HCDR1、HCDR2、LCDR1、LCDR2和LCDR3构建并筛选酵母展示文库,HCDR3与Framework 则保持不变。参赛模型能够看到的,只有这一阶段产生的测序数据。
但在传统实验流程中,这只是第一步。
完成第一阶段筛选后,研发人员通常还需要将不同CDR文库中表现优异的突变重新组合,构建combinatorial library,再经过新一轮湿实验筛选,才有可能从大量组合中找到亲和力进一步提升的优选克隆。
而这一轮组合筛选的数据,对所有参赛模型完全屏蔽。
换句话说,模型只能看到第一轮实验产生的NGS数据,却需要直接回答一个在传统流程中往往还需要继续建库、筛选并反复实验才能解决的问题:
哪些突变组合,能够真正产生亲和力更高、同时具备可开发性的抗体?
Challenge 1最终共有25家机构提交了165条抗体设计。所有提交序列随后在统一条件下接受真实湿实验验证。
这也让Challenge 1与一般意义上的retrospective prediction有了本质区别:模型不是复现一个已经存在的实验答案,而是在最终实验结果未知的情况下,直接提出下一轮最值得被验证的抗体序列。
94.7 pM:AI 设计超越实验最优