一粒细菌侵入了人体。
它在体内开始游荡，试图释放细菌毒素，开启它的致病之旅。此时，身体里的“防御素”被吸引而来，它们在细菌膜表面积累至临界浓度，而后瞬间启动自组装程序——像乐高积木一样自行组装，结成一张纳米纤维网以避免感染，或是直接“拆开”细菌表面。
危机解除，一场潜在的疾病就这样化解于无形。
人体是一个极度复杂的巨大机器，以防御素为代表的的多肽类物质，是其中极为重要的一类“分子零件”。它的本质是蛋白质片段，科学家希望破解多肽的奥秘，借此创造全新的多肽功能分子，为人类所用。
3月14日，未来产业研究中心、西湖大学理学院王怀民实验室，联合未来产业研究中心、西湖大学生命科学学院黄晶团队，在《自然·材料》上发表最新一项科研成果——他们开发了人工智能模型TransSAFP，首次实现对多肽分子自组装行为及生物功能的精准预测，且效率可提升百亿倍。
有生命的乐高积木
多肽是一种由两个或以上氨基酸组成的生物活性物质，两个氨基酸连接成为二肽，三个氨基酸为三肽……简单理解，多肽是一种介于氨基酸和蛋白质之间的存在。人的生长发育、免疫调节、新陈代谢都与之息息相关。我们耳熟能详的“胰岛素”，就是人类最早使用的多肽类药物。王怀民实验室，即以多肽为基础，开发设计各种新型的生物功能材料。
而自组装多肽，顾名思义，就像有生命的乐高积木，能够自行完成组装。事实上，自组装是生命体中普遍存在的现象，正如细胞膜的形成、蛋白质的折叠。他们本质都是通过分子间的非共价作用（氢键、疏水、静电作用等），形成聚合体的过程。
多肽在自组装后形成的常见结构，包括纳米纤维、囊泡或纳米管等
这样的特性，让科学家设计不同形态、不同功能的多肽分子成为可能。以治疗疾病为例：就像是向人体精准空投弹药，正常组织中，他们只是平平无奇的氨基酸链条，而到了特定的区域，它们被大量激活，并组装成为能够杀敌的武器。精准制导不误伤无辜细胞，也就不易引起毒副作用。
对了，多肽的自组装往往还都是可逆的：完成使命后，多肽能分解代谢，回归无生物毒性的天然氨基酸，事了拂衣去。
对王怀民实验室而言，多肽是一个泛用性极强的工具，实验室利用它探索癌症、肺纤维化、糖尿病并发症等各种疾病治疗，以及调控细胞行为、监测重要生命活动……
此间种种，都是人类在自然的基础之上，摆弄分子积木。就像用乐高，搭建一个人类不曾见过的城堡。
从“盲人摸象”到“上帝视角”
TransSAFP筛选的自组装抗菌多肽相比已知抗菌肽具有较低相似度
TransSAFP筛选的p45分子靶向细菌膜并形成组装体，导致细菌死亡
改变研究范式
TransSAFP模型结构
https://www.nature.com/articles/s41563-025-02164-3
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