将生成式扩散模型(DiffDock)与异质图 Transformer (HGT) 深度结合,依托蛋白质大语言模型 ESM-2,在千万级实体关系的百万图网络上实现物理约束下的高精度靶标结合预测与 3D 构象解析。
传统中药科研多停留在宏观文本共现挖掘,AIMED 2.0 创新性地构建了「中药–化合物–蛋白质靶标–疾病」的四元异质图结构,将宏观传统中医药理论下沉到微观物理化学与结构生物学层面。
系统拒绝使用简单的启发式推荐,直接下沉至原子立体构象与物理化学相互作用能量。以下四组数学模型奠定了 AIMED 2.0 的严密学术基础。
AIMED 2.0 并非单一算法孤岛,而是创新性地将“几何图神经网络”、“生成式扩散对接”与“经典物理遗传算法”融为一体,实现粗筛到精算的全通量覆盖。
基于图 Transformer 的连续亲和力直接预测,适合百万级分子文库初筛。
在流形上的逆扩散构象生成,无需预设对接位点即可自主搜索最优全局口袋。
经典经验打分与 Lamarckian 遗传算法(LGA),提供学术界广泛认可的能量分解报告。
面对 131 万条边、90 万个化合物和 1.9 万个蛋白质构建的超大异质图,常规训练经常面临内存溢出或数据传输瓶颈。系统实施了深度的底层 CUDA 算力优化。
将巨型异质图完整预载入 RTX 5090 (24GB) 显存,配合 LinkNeighborLoader 利用 CUDA 核心并行采样,消除 CPU–GPU 总线瓶颈。
在 BindingDB 131 万条全量真实结合亲和力边上,验证集 MAE 稳步收敛至 0.9646,预测精度达到甚至超越传统慢速分子对接。
收紧梯度裁剪阈值至 0.5,搭配 Cosine Annealing 学习率平滑衰减至 $10^{-6}$,彻底解决大 Batch (1024) 训练下的 Ping-Pong 震荡。
建立 C/P/H 规范化 8 位唯一编码,结合 SQLite 全文索引与 BGE 语义模型,实现“补气/清热解毒”中医药概念毫秒级模糊检索。
系统打通了「数据层 → 预处理表征层 → 算力推理层 → 可视化交付层」的完整研发链路,无缝对接现代化 Web 与本地桌面客户端。
AIMED 2.0 将繁琐的 Python 深度学习脚本与高性能对接工具封装为 Linkbot_Plus 的 ToolsPro 算子,赋予 Agent 真正的分子计算与实验推导能力。
Linkbot 调度 DiffDock、ESM-2 与 HGT 预测管线。研究人员只需用自然语言提出需求,Agent 即可自动提取分子指纹、生成对接构象并输出定量打分。
彻底解决大模型在生命科学领域的“一本正经胡说八道”。Agent 输出的每一个靶向亲和力数值(pIC50)与结合能均由底层模型真实推理返回,严禁凭空编造。
创新药先导物分子结构与独占靶点属于极高价值商业机密。依托 Linkbot 本地优先架构,千万级特征与对接计算全部在研究者本机或局域网私有工作站完成。
跨会话核心记忆保存课题组关注的特定靶点(如 EGFR、KRAS、TNF-α);语义记忆自动关联历史筛选出的高活性天然分子单体,越用越敏锐。
通过专属图数据库工具,Agent 能够从“单对结合”向上穿透至“中药复方–多成分–多靶点–信号通路”的系统生物学网络,辅助解读中药配伍机理。
调用 Linkbot 的 LaTeX 与 PPT 生成技能,自动将 3Dmol.js 对接截图、结合残基氢键距离表和亲和力曲线整理为符合国际期刊规范的学术汇报。