Белок похож на цепочку бусин-аминокислот, которая сворачивается в строго определённую форму — от этой формы зависит, как белок работает в клетке. Дизайнеры белков меняют бусины местами, чтобы получить нужную форму, но перебор вариантов огромен. Нейросеть LigandMPNN выдаёт один вариант за раз, как человек, который собирает пазл и на первой же попытке ставит деталь не туда.
Новый метод RosettaSearch использует большую языковую модель как генератор идей. Модель предлагает множество изменённых последовательностей, а программа RosettaFold3 быстро проверяет, насколько хорошо каждая сворачивается в заданную структуру. Поиск идёт под жёстким бюджетом вычислений: как повар, который пробует блюдо, добавляет щепотку соли, снова пробует — и так до идеального вкуса. В тесте на 400 белках, где LigandMPNN дал неудачные варианты, RosettaSearch нашёл улучшения в 18–68% случаев, а общий успех вырос в 2,5 раза. Работает метод и на совершенно новых, сгенерированных компьютером структурах.
Интересно, что качество улучшений растёт с «рассудительностью» модели: более мощные версии (o4-mini и Gemini-3) справляются лучше. А ещё можно подключить зрение: модель смотрит на картинку предсказанной структуры белка и учитывает её при генерации. Это первый крупный показ, что языковые модели могут быть оптимизаторами для дизайна белков без трудоёмкого обучения.
Белки состоят всего из 20 типов аминокислот, но их комбинации дают больше вариантов, чем атомов во Вселенной.
В романе «Солярис» Станислава Лема океан создаёт структуры по заказу людей — RosettaSearch делает похожее для белков, но пока в пробирке.