By 超神经
内容提要：DeepMind 的最新一代算法 AlphaFold 2，在近日被称为「蛋白质奥林匹克竞赛」的 CASP 中，完虐其它对手，取得惊人的突破，震惊整个科研圈。在被这项科研成果刷屏之后，我们来了解一下该算法背后的数据集。
关键词：蛋白质折叠 PDB 数据集
这两天，我们被 DeepMind 的新一代人工智能算法 AlphaFold 2 刷屏了，尤其是生物界，可谓迎来了里程碑式的大突破。
据 DeepMind 官方宣布，其深度学习算法 AlphaFold 2，已经成功解决过去 50 年以来生物领域的大难题。
该算法能够精确地基于氨基酸序列，预测蛋白质的 3D 结构，其准确性可以与使用冷冻电子显微镜（CryoEM）、核磁共振或 X 射线晶体学等实验技术解析的 3D 结构相媲美。
CASP 竞赛自由建模类别中的两个目标蛋白质示例
绿色为实验观测结果，蓝色为AlphaFold 2 预测结果
这一里程碑式的事件，令生物学家振奋，但同时也让很多业内人士瑟瑟发抖，直呼要转行去学深度学习了。
划时代意义的突破，离不开这个数据集
据 DeepMind 介绍，团队在公开数据上训练这一系统，这些数据来自蛋白质结构数据集 PDB，和包含未知结构蛋白质序列的大型数据库 UniProt，共包括约 170,000 个蛋白质结构。
其中，PDB 是一个专门收录蛋白质及核酸的三维结构资料的数据集，拥有十分悠久的历史，可以追溯到 1971 年。
当年美国布鲁克黑文国家实验室的 Walter Hamilton 决定建立这个数据库。1998 年 10 月，PDB 被移交给 Research Collaboratory for Structural Bioinformatics（RCSB，结构生物信息学研究联合实验室），由罗格斯大学的 Helen M. Berman 负责，他也是 RCSB 成员。
布鲁克黑文国家实验室成立于 1947 年
其历史上的科研发现曾 5 次获得诺贝尔奖
2003年，PDB 发展成为一个国际性组织 wwPDB（全球蛋白质数据库），来监管 PDB 的资源。wwPDB 的其他成员，包括 PDBe（欧洲）、RCSB（美国）、PDBj（日本）也为 PDB 提供了数据积累、处理和发布的中心。
wwPDB 的资源向全球公众免费开放
值得一提的是，虽然 PDB 的数据是由世界各地的科学家提交的，但每条提交的数据都会经过 wwPDB 工作人员的审核与注解，并检验数据是否合理。PDB 及其提供的软件现在对公众免费开放。
超 14 万个结构，PDB 里都哪些信息？
在过去的几十年里，PDB 的结构数量以接近指数的速度增长：
1982 年的 100 个；
1993 年的 1000 个；
1999 年的 10,000 个；
2014 年的 100,000个。
不过，自 2007 年以来，新蛋白质结构的积累速率似乎已经趋于稳定。
PDB 数据集新增结构逐年递增，规模庞大
世界各地的结构生物学家，使用诸如 X 射线晶体学、NMR 光谱和冷冻电镜等方法，来确定每个原子在分子中相对于彼此的位置。然后他们会提交此结构信息， wwPDB 对其进行批注并公开发布到数据库中。
你可以在 PDB 数据集查找核糖体、致癌基因、药物靶标，甚至整个病毒的结构，不过，PDB 里存档的结构数量规模巨大，找到所需信息可能是一项并不轻松的工作。
数据集预览，其中包含蛋白质/核酸结构、
测定结构所用实验方法等信息
■ PDB 蛋白质结构数据集详情
发布时间：1971 年起收集
发布机构：wwPDB
包含数量：14 万 个蛋白质/核酸结构
数据格式：csv 文件
数据大小：27MB（解压后 146MB）
DeepMind 同款数据集，你也值得拥有~如何使用？我们的合作伙伴 OpenBayes ，一个针对机器学习提供云端算力的云服务。他们拥有大规模的超算集群，GPU 集群架构专针对矩阵计算设计，面向 AI 应用提供算力容器，而且上手非常简单，开箱即用。
目前 OpenBayes 的算力容器产品已经支持TensorFlow、PyTorch、MXNet等 CPU 和 GPU 环境下，不同版本、类型的标准机器学习框架和各种常用依赖。
目前 OpenBayes 算力容器支持的标准库
并提供CPU、NVIDIA T4、NVIDIA Tesla V100等多种算力资源，无论是海量数据的集中训练，还是低功耗的模型常驻运行，都能轻松满足用户需求。
从 CPU 到 T4 再到 V100,丰富的算力容器配置
数据集可在公共资源直接使用/下载
活动说明访问openbayes.com凭邀请码 【HyperAI】注册新用户即可享受
免费 CPU 额度：300 分钟/周
免费 vGPU 额度：180 分钟/周
PDB 完整数据集获取：
https://www.rcsb.org/#Category-download
https://spdbv.vital-it.ch/disclaim.html#
其它参考资料：
http://www.wwpdb.org/
https://www.novopro.cn/articles/201912021193.html
—— 完 ——
