给生物分子一个
世界模型。
AlloDesign 是全模态生成式分子世界模型——在统一物理框架下实现蛋白质、DNA、RNA、小分子四大模态任意组合的从头设计。湿实验之前先问它一遍。
为什么做这个
做新药,慢。
一药十年,十亿美金。药物发现卡在反复的实验循环里——合成、测试、看结果、改设计、循环。
我们觉得这条路径对绝大多数疾病来说太慢了。所以做了一个世界模型,让化学家在合成之前能先在模型里跑一遍。
它不靠猜——它学的是规则。
学的是分子相互作用的规则。
AlloDesign 是全模态生成式分子世界模型——在统一物理框架下实现蛋白质、DNA、RNA、小分子四大模态任意组合的从头设计与结构优化,覆盖全链条分子研发需求。
蛋白设计
基于 Pairformer 的几何感知编码器与扩散解码器,面向任意物种与靶点类型实现从头设计。支持柔性受体模式,突破传统刚性受体假设,在真实蛋白构象系综上完成高精度序列与结构联合优化。
配体设计
基于 Modality Token 条件注入与自回归–扩散协同采样,在靶点口袋内直接生成高可合成性、高选择性小分子。支持口袋条件化生成与类药性联合优化,显著压缩从命中到先导的周期。
核酸设计
将 RNA 适配体、siRNA 与质粒等核酸模态统一纳入同一生成框架,利用碱基配对与二级结构先验实现可控生成。面向递送、编辑与调控场景,提供与蛋白/小分子互补的第三类设计通道。
挑战
分子 AI,长期困在模态孤岛里
AlphaFold 让 AI “看见”了蛋白质结构——但真实的生物靶点是多组分系统:蛋白、核酸、小分子药物协同作用。此前的模型按模态各自训练,彼此无法理解,每一个真实任务都要拼接互不兼容的工具。
但生命运行在统一的物理之上:在原子层面,所有分子相互作用都是电磁的。按模态切分模型是人为的分类,不是物理的分类——统一的物理需要统一的模型。AlloDesign 建立在三个想法之上:
最小化学生成单元(MCGU)
所有分子分解为共享的化学基元——跨模态共用的最小单元。蛋白、RNA、DNA、配体与肽,共用一套表示。
模态与单元 Token
在共享基元之上,模态 token 与单元 token 编码类型特异信息——一套共享语法、带有专有词汇的分子“语言”。
Pairformer + 全原子扩散
Pairformer 模块学习成对相互作用信号;全原子扩散模块在空间约束下生成三维结构——先预测结构,再面向功能重设计。
三种粒度,从整体设计到原子级控制
给定任意一组分子伙伴作为上下文,AlloDesign 设计与之相互作用的新分子。
设计一个能结合靶点的完整新蛋白、RNA、DNA、小分子或环肽。对设计对象拥有完整的生成控制权。
在已有分子内设计特定的结合基序或活性位点——功能区域级别的定向编辑。
约束特定原子(如催化残基、官能团),围绕它们进行设计——细粒度、约束引导的生成。
性能
性能基准与湿实验验证
计算指标在真实生物实验中得到验证——8 个靶点上实现 nM 至 pM 级结合亲和力。**
| 任务 | 指标 | 基线 | AlloDesign | 提升 |
|---|---|---|---|---|
| 蛋白设计通量 | 候选分子数量(AME 测试集) | RFDiffusion2 | — | 候选数多 20 倍* |
| 蛋白设计通量 | 计算速度 | RFDiffusion | — | 快约 10 倍* |
| RNA 设计 | 设计成功率 | RNAFrameFlow | — | 高约 2 倍* |
| 蛋白–RNA 复合物(零样本) | 平均成功率 | — | 77.9%* | 零样本迁移 |
| 蛋白结合小分子 | 设计成功率 | SurfGen | — | 提升超 40 倍* |
| 湿实验验证 | 结合亲和力(8 个靶点) | RFDiffusion / BindCraft | nM – pM* | 提升数倍至 100 倍以上* |
跨模态迁移——核心成果
AlloDesign 在 RNA 和 DNA 上——训练数据远少于蛋白质的模态——的表现证明它学到的是可泛化的分子相互作用规则,而非蛋白质特有的模式。这种迁移能力是世界模型假说的核心论据。
进展
几个数,看进度。
时间线
十二个月,从论文到私测。
我们的故事
师承 2024 年诺贝尔化学奖得主 David Baker 教授,创始人张昊天出身于被誉为全球 AI 蛋白质设计领域“黄埔军校”的 Baker Lab。在 AIDD 行业长期专注于单一模态研发的惯性之下,张昊天率先打破边界,提出并构建了“全模态分子设计”的全新范式——从分子物理底层规律出发,在统一物理框架下描述所有分子间的相互作用。
基于这一原创思路,公司正在迭代研发新一代多模态生成式分子世界模型 AlloDesign,实现蛋白质、DNA、RNA、小分子四大模态任意组合的从头设计。配套自研高通量实验平台,打通分子设计、自动化合成与亲和力验证的完整链路,形成数据驱动的闭环研发体系。
愿景
短期以药物发现作为首个落地场景,面向全球 MNC、Biotech 提供定制靶点分子研发与工业级模型授权。中长期搭建可自我迭代的 Scientific AGI 基础设施,落地自驱动智能实验室,打造可独立完成科学推演、实验迭代的虚拟科学家体系。
“我们始终相信,AGI in Life Science 的整体技术路线一定是从单模态到多模态,从单任务到多任务。全模态模型并不是简单地把不同分子类型放进同一个模型,而是从底层物理规律出发,形成能够跨越分子模态、连接计算与实验的统一技术体系。”
— 张昊天,创始人 & CEO
机构支持
临港实验室
上海 AI 创新策源地
浙江大学
药学 / AI 联合培养博士
香港中文大学
CS 联合培养博士 · 战略顾问 王平安教授
投资方
三个月内连续完成多轮融资,累计近 5000 万美元。投资方包括五源资本、真格基金、中科创星、襄禾资本、国方创投、陆石投资、奇绩创坛、L2F 光源创业者基金及知名产业方,光源资本担任独家财务顾问。
路线图
从原型到生产,再到自主进化
AlloDesign 是地基;路线图在其上逐层构建,把全模态分子世界模型变成药物发现引擎与 Scientific AGI 基础设施。
AI4Bio
AlloDesign 作为面向全球 MNC 与 Biotech 的服务:定制靶点分子研发、工业级模型授权与高通量湿实验协同。
AI4AI
自我迭代的科学智能层:从文献与实验中提取结构化知识,让模型能解释推理、归因失败、并提出下一步实验。
AI4Phy
自主实验室:设计 → 合成 → 测试 → 更新,在闭环中从真实实验反馈中持续进化。
招聘
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这世纪的医学,
从分子开始写。
我们在融资、在招人。投资人、合作伙伴、想搞硬核问题的科学家——都欢迎发邮件。1-2 个工作日内回。