AI 驅動的蛋白質設計革命：Twist Bioscience 如何以 DNA 合成技術加速生物製藥創新
人工智慧引領下的蛋白質創新探索
Protein Discovery In The Age Of AI
AI 時代的蛋白質探索革命：
Twist Bioscience 以高通量 DNA 合成技術加速生物醫藥創新
在人工智慧（AI）引領的生物科學時代，Twist Bioscience 的 DNA 合成平台正在幫助全球研究人員縮短蛋白質發現時程、提升治療開發效率，並推動生命科學的下一個里程碑。
AI 開啟蛋白質研究新篇章
自 DeepMind 推出 AlphaFold 以來，AI 在預測蛋白質三維結構方面展現出革命性的能力，為計算生物學寫下關鍵里程碑。如今，研究者正朝著更具挑戰性的目標邁進——利用 AI 不僅理解蛋白質結構，更要解碼其功能與交互作用，從而預測蛋白質序列如何影響生物活性。
然而，這場革命也暴露出一個現實問題：AI 模型的開發者往往是計算專家，而非具備實驗操作經驗的生物學家。這樣的知識鴻溝讓理論設計到實際驗證之間的轉換變得困難。因此，整合「演算法」與「實驗室能力」的橋樑成為科研界亟需突破的關鍵。
Twist Bioscience：讓 AI 設計成為可驗證的實驗現實
Twist Bioscience 正以其領先的 DNA 合成平台，為這個挑戰提供具體解方。公司能以高準確度、大規模、客製化的方式合成 DNA，幫助研究者將 AI 所設計的虛擬序列轉化為可進行實驗驗證的實體樣本。
「蛋白質序列空間極為龐大，尋找高效的酵素或抗體就像在大海裡撈針。AI 能夠幫助縮小搜尋範圍，但真正的突破在於能否快速、準確地合成並測試這些 AI 預測序列」
— Twist Bioscience 新興應用合成生物學總監 Dr. Julian Jude
高通量 DNA 工具：AI 驅動的實驗利器
Twist 提供多種 DNA 合成產品與服務，以支援 AI 主導的蛋白質探索計畫：
- Twist Multiplexed Gene Fragments (MGFs)
- 可同時合成數千個基因片段，每段長達 500 bp。
- 與傳統「一管一序列」的方式不同，MGFs 以「混合庫」形式提供，大幅提升實驗通量。
- 可完整覆蓋蛋白質功能區域，不受 GC 含量或重複序列限制。
- Twist Oligo Pools
- 提供 20–300 核苷酸長度的單股寡核苷酸集合，每池可包含數十萬條獨特序列。
- 可用於構建胜肽庫、抗體可變區、調控元件等，是建立 AI 設計序列庫的理想解決方案。
這些工具讓研究人員能以高效率驗證 AI 設計成果，快速篩選出具功能的候選蛋白質，大幅縮短藥物發現時程。
從抗體到農業：AI × DNA 合成的多重應用
- 華盛頓大學 Baker 實驗室
結合 AI 蛋白質設計軟體與 Twist 的 MGF 技術，成功設計出新型抗體片段，甚至開發出能中和肉毒桿菌與流感毒力因子的蛋白質。 - Phytoform Labs（農業生技）
利用 Twist Oligo Pools 進行上千條 AI 設計 DNA 序列的篩選，加速作物改良與抗逆性提升。 - 韓國延世大學
將龐大的寡核苷酸庫(oligo libraries) 結合深度學習模型，精準預測基因編輯效率，展現 AI 與合成生物學結合的潛力以推進治療應用。
AI 助力：將 18 個月縮短至 6 個月的藥物發現週期
傳統抗體發現流程通常需 12–18 個月，而在 AI 輔助與 Twist 技術支援下，該時程可縮短至僅 3–6 個月。
此外，Dr. Jude指出，使用AI 驅動專案的公司其成功率也較傳統方法高出 3 至 4 倍，顯示 AI 與高通量 DNA 合成的結合正為生物醫藥開發帶來質的飛躍。
Dr. Jude表示「透過結合 AI 的預測能力與快速 DNA 合成平台，過去需時數月甚至數年的專案，如今可在短短數週內達成關鍵里程碑，」
「研究人員得以探索更廣的設計空間，並解決過去難以突破的挑戰，例如尋找可結合 ‘不可成藥’ 靶點的抗體，或設計可催化新型化學反應的酶。AI 能提出創新構想，而我們的平台能將其實現。」
Twist Biopharma Solutions：AI 驅動的抗體發現平台
高通量、高精度DNA合成的需求只會持續成長。 Twist Bioscience採取積極主動的策略，持續擴展自身能力，以滿足人工智慧驅動型研究不斷變化的需求。
Twist Bioscience 旗下的 Twist Biopharma Solutions 已全面整合 AI 與機器學習技術於抗體發現與優化流程中，充分展現了人工智慧如何改變生物製劑的研發。
該公司不僅能利用AI生成針對特定抗原表位的全人源序列抗體庫，還將抗體人源化與親和力成熟化的週期縮短了三倍，從 5 個月縮短至 6 週。
此外，Twist Bioscience平台還提供高通量抗體生產與特性分析服務，包括免疫原性與可開發性評估，確保候選抗體既具效能又具臨床可行性。
結語：AI 與合成生物學的黃金交會
Dr. Jude 總結道：
「通過與研究界保持密切對話並投資於前瞻性研究，Twist Bioscience 的目標是引領潮流，而不是被動地應對趨勢。在人工智能正在變革生物製藥的時代，我們希望成為一座橋樑，使研究人員能夠充分發揮人工智能的潛力，開發出更好的藥物和生物技術解決方案。」
在 AI 驅動的生物製藥新時代，Twist Bioscience 正站在人工智慧與合成生物學的交匯點，成為促進創新與實驗驗證間的關鍵橋樑。
文章翻譯整理自：Protein Discovery In The Age Of AI
