未来职业:大自然的药物设计师

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本文介绍化学家蒂姆·塞尔纳克(Tim Cernak),他运用AI驱动的药物设计(如AlphaFold)为野生动物开发精准疗法,并首创“保护化学”这一领域,用尖端工具应对大规模灭绝。

<p>2018年,在大型制药公司工作近二十年后,化学家蒂姆·塞尔纳克准备将自己的技能用于新的领域。</p> <p>在默克公司,他曾为癌症、艾滋病和糖尿病开发精准疗法,这些疗法能在靶向疾病的同时,最大限度地减少对健康细胞的伤害。但作为终生的自然爱好者,他越来越关注生态系统的健康,并思考自己的专业知识能否转移。他了解到,动物常常使用为人设计的药物进行治疗,而这些药物对它们的影响就像老式抗癌药一样:虽然旨在杀死异常细胞,但造成的伤害却是无差别的。例如,感染致命皮肤病的青蛙的标准治疗方案是伊曲康唑,这种抗真菌药物往往对两栖动物是致命的。</p> <p>塞尔纳克设想了一个世界,在那里“病人从一开始就注定是一只青蛙,从始至终皆是如此”。如今,作为密歇根大学的副教授,他研究过各种生物,从感染寄生虫的吉拉毒蜥到患上禽流感的白头鹰。以下是治疗大自然患者所需的条件。</p> <h3 class="wp-block-heading">蛋白质建模软件的经验</h3> <p>开发任何类型的药物都极其昂贵、容易失败且进展缓慢。但塞尔纳克表示,人工智能可以加速整个药物设计流程。谷歌DeepMind的AlphaFold模型让他能够在屏幕上可视化突变蛋白的三维结构——而不是像传统方法那样在培养皿中生长——然后快速生成可能附着在该结构上的潜在新药物。下一步是进行一系列反应,看看哪些潜在药物可能有效;借助实验室中的机器人,他每天可以加速完成多达1500个反应。</p> <h3 class="wp-block-heading">对各种大小生物的好奇心</h3> <p>塞尔纳克对病人并不挑剔。例如,当得知标志性的蠵龟会感染传染性肿瘤时,他感到震惊,于是开始为其研究治疗方案。他特别着迷于那些帮助过人类的生物,比如吉拉毒蜥,其激素为奥泽比克等流行减肥药提供了灵感。而且不仅仅是动物;他还在开发一种精准杀虫剂,用于治疗遭受入侵物种攻击的铁杉树。</p> <h3 class="wp-block-heading">开拓精神</h3> <p>塞尔纳克将这一新学科称为“保护化学”。这个词组合承载着沉重的历史:从1960年代滴滴涕导致美国白头鹰数量锐减,到1990年代牛用止痛药杀死数百万印度秃鹫。他认识到其中的风险,但塞尔纳克认为,将化学家排除在保护工作之外是错失良机。</p> <p>“我只是厌倦了看到保护领域使用的化学工具,它们根本不尖端,”他说道。“就好像,这边有超高科技引擎用于制造人类药物,而我们却正经历着大规模灭绝,这怎么行?”</p> <p><em>安娜·吉布斯(Anna Gibbs)是一位报道科学与社会科学交叉领域的记者。</em></p>
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缓存时间: 2026/06/11 13:56

# 未来职业:自然界的药物设计师 来源:https://www.technologyreview.com/2026/06/11/1138502/job-titles-natures-drug-designer-tim-cernak 2018年,在大型制药公司工作近二十年后,化学家蒂姆·塞尔纳克(Tim Cernak)准备将自己的技能用于新的方向。 他曾为默克(Merck)开发针对癌症、艾滋病毒和糖尿病的精准疗法,这些疗法能够在最小化对健康细胞伤害的同时精准打击疾病。但作为一名终身热爱自然的人,他越来越关注生态系统的健康,并思考自己的专长是否能迁移到其他领域。他了解到,动物常常被施以专为人类配制的药物,而这类药物对动物的影响就像老式抗癌药一样——虽然意在杀死异常细胞,但造成的伤害是无差别的。例如,治疗感染致命皮肤病的青蛙的标准药物是伊曲康唑(itraconazole),但这种抗真菌药对两栖动物往往是致命的。 塞尔纳克设想了一个世界——“从一开始到结束,患者始终应该是一只青蛙。”如今,作为密歇根大学副教授,他研究过各种生物,从患寄生虫的吉拉怪兽到染禽流感的白头海雕。以下是治疗自然界患者所需的条件。 ### 蛋白质建模软件经验 开发任何类型的药物都极其昂贵、易失败且进展缓慢。但塞尔纳克表示,人工智能可以加速整个药物设计流程。谷歌DeepMind的AlphaFold模型让他能够在屏幕上可视化突变蛋白质的三维结构——而非采用传统方法在培养皿中培植——随后快速生成可能附着于该结构的潜在新药。下一步是运行一系列反应,查看哪些潜在药物可能有效;借助实验室中的机器人,他每天可以完成多达1500次反应。 ### 对各种体型生物的好奇心 塞尔纳克对待患者没有选择性。例如,他惊讶地了解到标志性的红海龟会遭受传染性肿瘤,随后便致力于为其开发治疗方法。他对那些曾帮助过人类的生物尤其感兴趣,比如吉拉怪兽——它的激素为奥泽匹克(Ozempic)等热门减肥药提供了灵感。而且不仅是动物:他还在研发一种精准杀虫剂,用于治疗受到入侵物种攻击的铁杉树。 ### 开拓精神 塞尔纳克将这一新学科称为“保护化学”。这个词组承载着复杂的历史——从1960年代滴滴涕(DDT)导致美国白头海雕数量锐减,到1990年代牛用止痛药造成数百万印度秃鹫死亡。他承认其中存在风险,但塞尔纳克认为,将化学家排除在保护领域之外是一个错失的机会。 “我实在厌倦了保护领域所用的化学工具——它们根本不够前沿,”他说。“就好像,一边是制造人类药物的超高科技引擎,另一边我们却在经历一场大规模灭绝?” *安娜·吉布斯(Anna Gibbs)是一名记者,报道科学与社会交叉领域。*

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