当下，人工智能技术以其超强的计算能力与预测精度，影响着越来越多行业的发展。在生物医药与生物材料设计领域，人工智能通过算法优化药物分子结构，能够加速研发并降低成本。但聚合物结构的复杂性和小样本数据限制了精准预测。因此，如何基于人工智能实现小样本数据下聚合物结构预测是领域核心挑战，也是国际研究的热点与前沿，对药物研发的自动化、智能化至关重要。
近日，华东理工大学信息科学与工程学院唐漾教授、材料科学与工程学院刘润辉教授在人工智能和抗耐药菌多肽模拟聚合物进行跨领域合作研究。首次在基于人工智能实现小样本多肽模拟聚合物活性预测和逆向设计研究中取得关键突破，仅依赖小样本（<100）结构与活性数据实现在庞大聚合物空间（>1060）中精准预测聚合物抗菌活性，并通过逆向设计发现大量具有突出广谱抗耐药菌活性和高选择性的优选聚合物结构，为抗耐药菌多肽模拟聚合物研究提供了新思路。
该成果以AI-guided Few-shot Inverse Design of HDP-Mimicking Polymers against Drug-Resistant Bacteria（人工智能辅助抗耐药菌宿主防御肽模拟聚合物的小样本逆向设计）为题发表在Nature Communications 《自然•通讯》上。
信息科学与工程学院博士研究生吴天宇、材料科学与工程学院副研究员周敏是论文的第一作者，刘润辉教授和唐漾教授为通讯作者。
基于小样本β-多肽聚合物的人工智能框架实现聚合物逆向设计
本次研究成果发布，是华东理工大学在人工智能与生物医药融合方面的又一次成功探索，也彰显着学校信息科学与工程学院、材料科学与工程学院卓越的科研实力。
在人工智能赋能生物医药领域，华理以生物反应器工程国家重点实验室、国家生化工程技术研究中心（上海）为依托，形成生物医药“源头创新+工程化技术”的全链条体系。同时建立了基于人工智能的“设计-合成-测试-分析”周期性闭环新药研发技术以及老药新用和新衍生物二次研发关键技术，实现多个候选新药的技术开发和转让。
作为华东理工大学两个具有深厚学科底蕴的学院，信息科学与工程学院始终紧密对接国家重大需求，瞄准国际前沿，围绕“推进制造业高质量发展”和“新一代人工智能发展规划”等国家战略，加速利用学科优势服务经济社会发展。近年来，学院科研项目取得重大突破，相关研究成果在生物、医疗、现代物流等领域得到广泛应用，社会效益和经济效益显著。学院获批立项国家自然科学基金委“物质转化制造过程智能优化调控机制”基础科学中心，承担多项国家级/省部级重大/重点项目，累计经费达3亿余元。
材料科学与工程学院围绕国防与安全、生命与健康、能源与环境等国家重大需求，基础理论与工程应用相结合，聚焦优势和特色，推进新材料创制与产业化。在先进聚合物材料、生物医用材料、纳米材料与工程、新能源材料与工程等特色方向上拥有国际影响的研究水平和核心技术，实现一批重要成果转化。
此次学院合作发表研究成果，验证了人工智能驱动下的药物自动化设计的可行性，推动了我国生物医药行业的创新发展。
未来，华东理工大学将继续以服务国家和上海的科创战略需求为主线，在人工智能、生物医药、化工等多领域深入耕耘，优化科技布局，强化基础研究，努力创造更多更高质量的创新成果，为加快建设世界科技强国、全面推进中国式现代化作出新的更大贡献。
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素材来源：华东理工大学信息科学与工程学院官网，材料科学与工程学院官网、官微，小花梨官微，华东理工大学MBA官微，上海教育官网等
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