11月5日,
中国科学技术大学又一项科研成果
登上国际顶尖学术期刊《自然》(Nature)。
该校医学影像智能与机器人实验室团队
研发出一款开源RNA序列基础模型structRFM,
将人工智能大模型应用于
RNA结构预测与功能推断,
并取得一系列性能提升,
有望为生命科学研究和药物发现
提供新的技术工具。

structRFM 结构引导预训练框架。中国科大供图
据了解,研究团队已向全球开放该模型的完整配对数据、模型权重和源代码,为相关研究的复现及后续模型开发提供可复用资源。
RNA,即核糖核酸,是一种重要的生物大分子,广泛参与蛋白质合成、基因表达调控等生命过程。其生物学功能与自身的序列及折叠结构密切相关。理解RNA序列、结构与功能之间的联系,是揭示生命活动机制、推动药物研发的重要基础。
近年来,随着测序技术的发展,科研人员积累了海量RNA序列数据。如何利用人工智能从这些数据中提取有效信息,成为相关领域的研究方向之一。此次,中国科大团队研发的structRFM模型,正是尝试将RNA结构知识融入大规模序列学习,提高模型在不同结构与功能任务中的适应能力。
研究过程中,团队首先构建了约2100万条经过计算注释的RNA序列与二级结构配对数据,并设计相应算法,让模型同时学习序列信息和结构特征。经过预训练后,模型仅需输入RNA序列,即可提取不同层级的特征,用于结构预测和功能推断等多种任务。
实验结果显示,structRFM在RNA二级结构预测、三维结构预测等任务中取得了性能提升,并在零样本同源性分类中表现良好。在功能推断方面,该模型还可用于剪接位点预测、内部核糖体进入位点识别和非编码RNA分类等任务,多项性能达到国际前沿水平。
此外,研究团队还验证了模型在新发布RNA家族及长非编码RNA分类任务中的适用性。相关实验表明,将结构信息引入模型训练,有助于进一步提升其预测性能。
研究人员表示,该模型及相关数据的开源,将为人工智能驱动的RNA研究提供新的基础工具,有望助力生物学机制理解、药物发现等领域的后续研究。
合肥日报-合新闻
文字:卞怡菲
编辑:董媛康
一审:董媛康/二审:束芳/三审:汪竞









