CASP或?qū)⑼＾k！蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)風(fēng)向標(biāo)大賽因NIH斷供而前途未卜 原創(chuàng)
一項(xiàng)名為「蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)關(guān)鍵評(píng)估（Critical Assessment of protein Structure Prediction）」的競(jìng)賽面臨停辦風(fēng)險(xiǎn)——正是那個(gè) AlphaFold 亮劍奪魁的行業(yè)風(fēng)向標(biāo)大賽 CASP 。
美東時(shí)間 7 月 2 日，Science 發(fā)布獨(dú)家報(bào)道稱，美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院（NIH）對(duì) CASP 的資助已經(jīng)消耗殆盡，而負(fù)責(zé)管理項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的加州大學(xué)戴維斯分校（UC Davis）雖然提供了緊急支持，但也將在 8 月 8 日耗盡，CASP 面臨停辦危機(jī)。 CASP 主管 Krzysztof Fidelis 表示，他上周剛收到 UC Davis 發(fā)出的 45 天解聘通知。
據(jù)悉，CASP 組織者去年曾提交了一份 80 萬(wàn)美元的續(xù)約資助申請(qǐng)，并多次詢問(wèn)進(jìn)展，但美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院（NIH）官員始終未就該項(xiàng)目的未來(lái)做出任何保證與回應(yīng)。 CASP 聯(lián)合創(chuàng)始人、馬里蘭大學(xué)教授 John Moult 表示，賽事組織方目前正緊急尋求來(lái)自基金會(huì)及其他國(guó)家的替代資金來(lái)源。
「如果 CASP 停辦，將是生物科學(xué)界的重大損失」，密蘇里大學(xué)的蛋白質(zhì)建模專家 Jianlin Cheng 表示，「CASP 是全球最成功、最負(fù)盛名的科學(xué)競(jìng)賽。這項(xiàng)賽事不僅推動(dòng)了諸如 RosettaFold 和谷歌 DeepMind 的 AlphaFold 等 AI 項(xiàng)目，還不斷擴(kuò)展其賽題范圍，例如開(kāi)展藥物分子如何與蛋白質(zhì)靶點(diǎn)結(jié)合的預(yù)測(cè)競(jìng)賽，這一過(guò)程對(duì)于新藥研發(fā)至關(guān)重要?？梢哉f(shuō)，CASP 持續(xù)對(duì)眾多科學(xué)研究領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響」。
30 年 16 屆賽事，見(jiàn)證行業(yè)高樓起
作為每?jī)赡瓴排e辦一次的國(guó)際賽事，始辦于 1994 年的 CASP，在 30 余年中見(jiàn)證了無(wú)數(shù)行業(yè)重要成果，很好地反映了生物學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。
這項(xiàng)賽事的核心旨在獨(dú)立評(píng)估各類計(jì)算模型在解決蛋白質(zhì)折疊問(wèn)題上的能力，即預(yù)測(cè)線性氨基酸鏈如何折疊成具有特定功能的三維結(jié)構(gòu)。參賽者需要在沒(méi)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的前提下，僅根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列，預(yù)測(cè)其結(jié)構(gòu)模型。隨后，這些預(yù)測(cè)將與實(shí)驗(yàn)室中通過(guò) X 射線晶體學(xué)或冷凍電鏡等方法解析出的真實(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估準(zhǔn)確度。
最初，這一任務(wù)極為艱難，參與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)常聲稱已經(jīng)取得了重大突破，而 CASP 的目標(biāo)便是提供一個(gè)公平、公開(kāi)的舞臺(tái)，讓所有預(yù)測(cè)方法進(jìn)行直接對(duì)比，找出實(shí)際效果更優(yōu)的技術(shù)途徑，從而推動(dòng)該領(lǐng)域的發(fā)展。正如德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的生物化學(xué)家 Nick Grishin 所言，「每個(gè)人都覺(jué)得自己的方法最棒，這是人之常情，當(dāng)各種方法真正同臺(tái)競(jìng)技時(shí)，才能看出哪些地方失敗了，而正是這些失敗推動(dòng)了科學(xué)的進(jìn)步」。
回顧該賽事幾十載的發(fā)展，于 1994 年確立了嚴(yán)格的盲測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與社區(qū)評(píng)審機(jī)制，而后在 2006 年引入自由建模（Free Modeling）和模板建模（Template-based Modeling）兩類賽道，促進(jìn)算法多樣性發(fā)展。 2018 年，Google DeepMind 攜初代 AlphaFold 亮相 CASP13，引發(fā)廣泛關(guān)注。兩年后，DeepMind 再度參賽，AlphaFold2 驚艷全場(chǎng)，其預(yù)測(cè)精度首次接近實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)，引發(fā)全球震動(dòng)，被認(rèn)為「基本解決了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)問(wèn)題」。
曾多次參與 CASP 大賽的南開(kāi)大學(xué)鄭偉教授曾在接受 HyperAI 超神經(jīng)專訪時(shí)評(píng)價(jià)道，「AlphaFold2 很好地整合了學(xué)術(shù)界課題組過(guò)往的優(yōu)質(zhì)成果與經(jīng)驗(yàn)，并且投入更大精力進(jìn)行模型訓(xùn)練，找到了最優(yōu)解決方案，AlphaFold2 的表現(xiàn)真的讓人眼前一亮」。
AlphaFold2 的一戰(zhàn)成名也在某種程度上將這個(gè)業(yè)內(nèi)公認(rèn)技術(shù)發(fā)展風(fēng)向標(biāo)推向了更加廣闊的舞臺(tái)。尤其是在 2023 年諾貝爾獎(jiǎng)授予 David Baker 、 Demis Hassabis 、 John M. Jumper 后，AI for Science 的熱度高漲，CASP 的競(jìng)爭(zhēng)也更加激烈。
據(jù)參與 CASP16 并在多個(gè)賽道奪冠的鄭偉教授介紹，這一屆比賽「整體競(jìng)爭(zhēng)性、難度相較之前都有所上升」。首先是參賽團(tuán)隊(duì)比歷屆明顯增多，「今年應(yīng)該是比賽舉辦以來(lái)參賽團(tuán)隊(duì)數(shù)量最多的一屆，并且主要集中在學(xué)術(shù)界，很多參賽經(jīng)驗(yàn)豐富的老 CASPer 出席，所以整體競(jìng)爭(zhēng)非常激烈」。其次是比賽難度增強(qiáng)，一方面象征著蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)領(lǐng)域的整體技術(shù)提升，另一方面也印證了行業(yè)需求更加清晰，所以這一屆競(jìng)賽「更加傾向于實(shí)際生物學(xué)問(wèn)題」。
據(jù)報(bào)道，在 CASP16 中，來(lái)自全球的 209 個(gè)團(tuán)隊(duì)不僅挑戰(zhàn)了單個(gè)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，還嘗試解析 RNA 分子、蛋白質(zhì)復(fù)合體、藥物與蛋白結(jié)合物，以及無(wú)序蛋白質(zhì)可能呈現(xiàn)的多種構(gòu)象等更為復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)。
圖源：CASP 官網(wǎng)
按照慣例，2026 年將舉辦新一屆 CASP 競(jìng)賽，但是由于 NIH 的「斷供」，這個(gè)含金量如此之高的業(yè)內(nèi)競(jìng)賽前路卻充滿不確定，如若 NIH 遲遲不做回應(yīng)，是否能有其他機(jī)構(gòu)或企業(yè)伸出援手？
網(wǎng)友呼吁 DeepMind 挺身而出
眾所周知，自 2025 年 1 月走馬上任美國(guó)政府效率部門（DOGE）后，馬斯克便開(kāi)始大刀闊斧地對(duì)聯(lián)邦政府的開(kāi)支進(jìn)行削減，關(guān)機(jī)構(gòu)、裁員工、消除合同……美國(guó)國(guó)際開(kāi)發(fā)署 (USAID) 、美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院 (NIH) 、教育部、美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì) (NSF) 、美國(guó)國(guó)家航空航天局 (NASA) 等將近 30 個(gè)政府機(jī)構(gòu)被波及，這也間接影響到科學(xué)、醫(yī)學(xué)界及其他領(lǐng)域的正常研究。
時(shí)至今日，盡管馬斯克已逐步退出 DOGE，盡管 NIH 聲稱將恢復(fù)約 900 項(xiàng)資助項(xiàng)目的撥款，但余波未平，CASP 是否能夠繼續(xù)獲得資助仍未可知。此事也引起了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注，麻省理工學(xué)院生物學(xué)系助理教授 Sergey Ovchinnikov 在其個(gè)人社交賬號(hào)上轉(zhuǎn)發(fā)了 Science 的報(bào)道，并呼吁「有沒(méi)有哪位手頭寬裕的人愿意支持一下這項(xiàng)可能是本世紀(jì)最重要的競(jìng)賽」。
Sergey Ovchinnikov 轉(zhuǎn)發(fā) Science 的報(bào)道
在評(píng)論區(qū)的獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策之中，有人想到了 Stripe CEO Patrick Collison，也有人喊話 Demis Hassabis 和 John M. Jumper，更有人直接指出「DeepMind 應(yīng)該慷慨解囊」。
來(lái)自 DUNBRACK LAB 的生物學(xué)家 Roland Dunbrack 更是直接點(diǎn)名 Google 和 DeepMind 來(lái)資助 CASP，稱其有充足的資源，「并且從 John Moult，Krzysztof Fidelis，Andriy Kryshtafovych，Nick Grishin 等人的努力中受益匪淺」。
Roland Dunbrack 直接喊話 Google 和 DeepMind 資助 CASP
誠(chéng)然，諸如 Google 這一類資金充足且對(duì) AI for Science 發(fā)展?jié)摿︻H為認(rèn)可的企業(yè)，的確是為 CASP 輸血的優(yōu)選。但從另一方面來(lái)看，當(dāng)資金來(lái)源于企業(yè)時(shí)，或許也會(huì)催生出一系列挑戰(zhàn)與風(fēng)險(xiǎn)——這一場(chǎng)競(jìng)賽的公平性是否能夠得到應(yīng)有的保障？競(jìng)賽課題的選擇上是忠于行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，亦或是偏向于企業(yè)及資本押注的方向？
目前，CASP 的走向尚不明朗，衷心希望這個(gè)曾經(jīng)托舉了眾多里程碑性成果的競(jìng)賽能夠繼續(xù)為行業(yè)指引發(fā)展方向。
參考資料：
