FROM PROOF OF CONCEPT TO PRACTICAL HIT-FINDING
ANEWDESIGN / FIELD NOTES

AnewDesign:从概念验证走向工业级工具

设计出能结合的分子,只是起点。把亲和力目标拉高,把复杂流程交到科学家手里,才是 AnewDesign 试图跨过的下一道门槛。

PXDesign/AnewDesign/Lab-in-the-Loop进入叙事 ↓
ONE QUESTION, SIX NARRATIVE BEATS预印本 · 实验在环

从可行性到研发可用性,先看亲和力目标,再看使用方式,最后让实验结果落地。每节的叙事主句、正文、数字与原图独立组织。

01
01 / THE PROOF OF CONCEPT

PXDesign 之后,问题变了

叙事主句

PXDesign 验证了可行性,下一步是研发可用性。

PXDesign 已经把模型生成的蛋白结合物送进实验,给出了能够结合靶点的候选。它为前一阶段提供了关键概念验证:AI 设计可以走出结构模型,进入真实的结合测试。AnewDesign 接着追问:这项能力,怎样接入科学家的日常研发?

PXDesign 官方项目页以 KD<1,000 nM 统计命中。这是一条统计判定线,覆盖的范围也包含高亲和力结合物,不能读成“它只能做到微摩尔级”。从这个起点出发,下一步要讨论的,是更严格的项目目标,以及能否连续推进的工作流。

PXDesign根据靶点热点生成候选、使用Protenix筛选并进入实验的官方流程“ width=”1280“ height=”843
PXDesign 的靶点条件生成、结构筛选与实验流程。这里只截取官方总览的流程部分,不将其后续基准结果与 AnewDesign 的 VHH 项目混作同场评测。图源:Protenix Team · PXDesign 官方项目页,总览图左上流程区域,裁切
证据说明承接的是蛋白结合物设计的可行性;PXDesign 与本次 VHH 项目并非同靶点、同分子类型的直接对照。PXDesign 官方项目页 ↗
02
02 / FROM PROTOTYPE TO WORKFLOW

算法跑通,还不等于工具好用

叙事主句

从原型到研发工具,结果和使用方式都要过关。

把算法跑通,与把工具交给一线科学家,中间隔着一连串操作:选表位、调模型、筛候选、读实验,再决定下一轮改哪里。如果每一步都要算法专家接手,原型与研发工具之间的距离就仍然存在。

AnewDesign 把这段距离拆成两个问题。第一,设计结果要朝更严格的亲和力目标推进;第二,复杂工具需要被组织成科学家能操作的流程。论文展示的是纳米抗体 VHH 项目,把从头设计、实验反馈和计算成熟连接起来,而非只交付一批生成序列。

AnewDesign计算设计、湿实验和反馈优化组成的实验在环工作流“ width=”1280“ height=”675
AnewDesign 把计算设计、候选筛选、湿实验和反馈优化接成 Lab-in-the-Loop。这里展示工作流构成,不把示意图视为多靶点工业验证。图源:Anew Labs · AnewDDE,图9,第19页,区域渲染
证据说明“面向工业研发”是对工作流方向的编辑判断,不代表已经完成多靶点、独立机构或实际药物管线的广泛验证。AnewDDE 预印本 ↗
03
03 / A MORE DEMANDING AFFINITY GOAL

第一步,把目标收紧到个位数 nM

叙事主句

把项目目标收紧:从能结合,推进到个位数 nM。

KD 越低,表示在对应测定条件下结合越紧。AnewDesign 这次把终点设在个位数 nM,也就是 KD<10 nM。与 KD<1,000 nM 的命中统计线相比,这个目标更严格;但两者属于不同项目,不能据此算出模型的实测性能提升倍数。

PXDesign 命中统计线
<1,000nM
官方项目页的 KD 阈值,不是其所有候选的实测范围
AnewDesign 本次项目目标
<10nM
个位数 nM;通过从头设计与后续计算成熟推进

更重要的是,目标收紧并不意味着从头生成就能一步到位。论文首轮选了 50 个 VHH 做实验,其中 7 个的 SPR KD 低于 400 nM。接下来,需要让已有命中继续优化。亲和力成熟因此进入主线,承担把初始候选推向更强结合的任务。

首轮七个VHH命中和单列阳性对照的多浓度SPR曲线,含时间响应坐标和浓度图例“ width=”1280“ height=”639
首轮从头设计的 7 个命中,其 SPR KD 低于 400 nM;右下为文献阳性对照。首轮结果用于启动后续成熟,不能与最终个位数 nM 命中混算。图源:Anew Labs · AnewDDE,图11,第21页,区域渲染
证据说明这里对照目标与统计口径,不作跨项目命中率排名。亲和力只是后续研发的一个维度,不能直接替代功能和可开发性评估。PXDesign 官方项目页 ↗ · AnewDDE 预印本 ↗
04
04 / NATURAL LANGUAGE, EXPERIMENTAL FEEDBACK

第二步,把设计与成熟交给同一工作流

叙事主句

用自然语言提出目标,让 Agent 串起设计与成熟。

科学家在 AnewScience 中用自然语言提出 VHH 设计目标。Agent 检索文献与结构,辅助选表位、调度设计,并按结构、序列风险和多样性筛选候选。论文界面保留了启动设计前的人工确认;易用性的改变,在于减少来回切换工具,而非取消科学判断。

AnewScience论文界面左侧自然语言设计请求、表位检索及人工确认“ width=”717“ height=”1236
科学家用自然语言提出 VHH 设计目标,Agent 检索结构与文献、提出表位方案,并请求用户确认。目标名称及部分信息沿用论文遮蔽。图源:Anew Labs · AnewDDE,图10左侧,第20页,裁切

首轮实验返回后,Agent 分析 SPR 结果,再启动计算亲和力成熟:保留已验证区域,围绕选定 CDR 及邻近框架残基优化,提出新增的 100 个候选。湿实验仍需表达、纯化和测定,再把数据带回下一轮。这样,设计与优化才形成实验在环的闭环。

AnewScience论文界面右侧从首轮50个候选到实验反馈和新增100个成熟候选“ width=”723“ height=”1236
同一次任务的执行与反馈:先选择 50 个候选,输入实验结果后识别 7 个命中,再经确认提出 100 个成熟轮候选。图中确认按钮保留了人审节点。图源:Anew Labs · AnewDDE,图10右侧,第20页,裁切
证据说明界面来自论文原图,内部靶点与部分标识已由作者遮蔽。自然语言操作不等于 Agent 自动完成外部真实实验。AnewDDE 预印本 ↗
05
05 / THE EXPERIMENTAL READOUT

150 个克隆之后,结果落在了哪里?

叙事主句

两轮累计 150 个克隆,16 个达到个位数 nM。

两轮累计测试
150个克隆
50 个首轮设计+100 个成熟轮候选
个位数 nM 命中
16个克隆
计算成熟后经 SPR 验证,KD<10 nM
整体命中率
10.7%
16/150,按两轮累计测试克隆数计算
设计克隆的实测 KD
1.8–8.1nM
多浓度 SPR 拟合;排除阳性对照

两轮累计测试 150 个克隆,其中 16 个达到 KD<10 nM,整体命中率为 10.7%。分母由首轮 50 个与成熟轮新增 100 个组成。这 16 个高亲和力克隆来自计算成熟后的验证,不能把它写成一次性从头设计的命中率。

计算亲和力成熟后的16个设计的多浓度SPR曲线,以及单独标识的阳性对照“ width=”1280“ height=”1260
计算成熟后的 16 个设计均达到 KD<10 nM;下方单列阳性对照,浓度图例沿用原图。展示的是同一内部靶点的多浓度 SPR 实验。图源:Anew Labs · AnewDDE,图12,第22页,区域渲染

这些设计的实测 KD 为 1.8–8.1 nM。研究团队将候选制备为 VHH-Fc,在 Carterra LSA XT 上进行多浓度 SPR 测定,并通过动力学拟合获得 KD。图中的阳性对照单独列出,不计入 16 个设计,也不计入这段实测范围。

原始SPR结果中KD为8.1nM与1.8nM的两个设计案例放大对照及浓度图例“ width=”947“ height=”403
从同一张结果图中放大两端案例:左为 8.1 nM,右为 1.8 nM。两幅原始曲线横排重排,共用原图浓度图例;它们属于上图的 16 个设计,并非新增实验。图源:Anew Labs · AnewDDE,图12局部,第22页,裁切并横向重排
证据说明同一未公开内部靶点的示范项目;10.7% 是两轮累计的项目结果,不是所有靶点的通用命中率。图12阳性对照 KD=1.7 nM,不属于设计结果。AnewDDE 预印本 ↗
06
06 / TOWARD PRACTICAL HIT-FINDING

把算法能力,接成科学家能操作的流程

叙事主句

向工业研发再走一步,把能力组织成苗头发现工具。

这一步的价值,在于把更严格的亲和力目标和更容易操作的工作流放在一起:科学家提出需求,Agent 组织设计与优化,实验读数决定怎样继续。它展示了将早期可行性转向面向研发的 Hit-finding 工具的一条路径。

AnewDesign原始工作流中的实验反馈、轮次更新和聚焦优化部分“ width=”1280“ height=”283
回到同一工作流的反馈优化部分:实验亲和力与可开发性信息用于更新约束,再进行聚焦优化。该局部取自前文同一张流程图,不是额外验证项目。图源:Anew Labs · AnewDDE,图9下半部,第19页,裁切

但论文仍将 AnewDesign 定位为内部靶点的概念验证,命中克隆还需后续功能与可开发性评估。“走向工业级”是方向,不是已经完成的通用认证。下一个真正的考验,是换一个靶点后,这套流程还能否稳定留下值得推进的命中物。

证据说明预印本与作者示范结果,尚不能证明多靶点泛化、临床有效性或已在真实药物管线中广泛落地。AnewDDE 预印本 ↗
原始配图 · 可滚动查看