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君跻生物观察|开源 RNA 基础模型 structRFM 发布,尽显小核酸 AIDD 早期筛选核心价值!
发布时间:2026-11-06
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小核酸药物的理性设计一直是行业难题。近期中科大发布的 structRFM RNA 基础模型,为 RNA 结构预测带来新突破,也让行业再次聚焦小核酸早期筛选的价值。

 

小核酸药物凭借精准调控基因表达的能力,成为创新药赛道的热门方向。但 RNA 本身具备高度动态的结构特性,不同于蛋白相对稳定的折叠形态,RNA 会随离子浓度、温度、碱基相互作用持续发生构象变化,二级、三级结构直接决定靶点结合效率、脱靶潜力、胞内稳定性以及递送适配性。

 

RNA 结构难预测

长期以来,RNA 计算建模存在明显短板。过往绝大多数 RNA 大模型以序列为核心进行预训练,缺少真实结构验证的约束,很难精准捕捉复杂结构单元。

 

很多 AI 工具忽略靶标 mRNA 局部折叠、候选核酸自身自环、双链错配等问题,经常出现模型打分优异的序列,进入合成与细胞活性实验后活性偏低、脱靶明显、易被核酸酶降解。大量研发资源消耗在无效候选分子的湿实验验证上,拉长小核酸管线的研发周期,抬高早期筛选成本。

 

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在这样的行业痛点下,兼顾序列、结构、功能的 RNA 基础模型,成为小核酸 AIDD 领域迫切需要的底层工具。

 

structRFM 全新架构:实现序列与结构协同建模

中科大团队本次发布的 structRFM (Structure-aware RNA Foundation Model),是一款结构感知型 RNA 基础大模型,核心创新思路是打破“序列预测、结构预测”分开建模的传统范式,将 RNA 二级结构中的碱基配对信息纳入预训练框架,让模型在学习碱基排列规律的同时,天然理解 RNA 的空间折叠逻辑。

 

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  • 多尺度 RNA 结构表征,攻克复杂结构识别难点:

模型训练集合了海量 PDB 数据库难预测的功能数据。传统模型对假结结构预测误差极高,而 structRFM 可以识别这类非经典碱基配对,精准刻画 RNA 内部的相互作用。

 

  • 多任务统一框架,适配药物研发全链路计算需求:

预训练完成后,模型可直接迁移到下游多个任务,无需针对每个任务大规模微调,能够支撑从靶点区域分析、候选序列初筛到成药性预判的连续计算。

 

  • 开源开放、轻量化部署,降低行业使用门槛:

模型全部开源,并且对比同规模 RNA 基础模型,structRFM 在保证预测精度的前提下做了轻量化优化,不需要超大规模 GPU 集群,可在本地或私有算力环境部署,自主嵌入自有 AIDD 研发流程,避免数据外溢。

 

  • 基准测试性能显著提升:

在公开独立测试集上,structRFM 优于一些主流 RNA 基础模型;在包含大量假结的难样本集上,优势进一步放大,解决了过往模型 “简单结构准、复杂结构失效” 的痛点。

 

落地 AIDD:补上结构维度的判断

 

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对于 siRNA、ASO 等小核酸药物的早期设计,structRFM 提供了一套从结构层面做前置筛选的思路,填补了纯序列筛选工具的盲区:

 

  • 靶位点可及性评估:分析靶 mRNA 目标区域的折叠状态,优先选择结构松散、无强自折叠、无稳定假结的区域作为结合位点,避开高度致密、难以被 ASO/siRNA 接触的区域;

 

  • 候选序列自折叠风险预判:评估 siRNA、ASO 自身序列发生分子内折叠、形成发卡结构的概率,筛选更容易形成稳定双链、利于 RISC 复合体加载的 siRNA 分子;

 

  • 脱靶风险精细化评估:不只是简单的序列同源比对,同时结合脱靶 RNA 的局部构象,区分“序列匹配但空间上无法结合”和“序列近似且构象适配、高脱靶风险”的情况,减少假阳性脱靶预警;

 

  • 批量分子初筛、降本提效:在大规模候选序列库中,提前筛除结构不稳定、成药性差的分子,减少不必要的合成与活性测试工作量。

 

但需要客观看到,该模型属于底层基础模型,侧重 RNA 构象与序列的关联预测,距离一套完整、可直接交付药物研发使用的小核酸服务体系仍有差距:模型本身不覆盖靶点生物学验证、寡核苷酸合成工艺、多样化学修饰评估、偶联工艺开发、细胞水平活性筛选等实验环节,计算结果依然需要湿实验闭环验证。

 

行业新共识:AI 一体化平台支撑研发落地

小核酸赛道已经走出早期概念验证阶段,多款 siRNA 药物实现商业化,行业竞争从“能不能做出来”转向“怎么更快、更高效筛选优质候选分子”。AI 在小核酸研发中的价值,也从单纯的序列生成,升级为结构驱动的理性设计。

 

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structRFM 的开源,给行业提供了一个高质量的 RNA 结构计算底座,科研团队和药企可以基于这个底座二次开发,搭建自有核酸预测模块,推动整个行业从“随机筛选、大量试错”向“结构理性设计”转型。

 

同时,这个成果也清晰说明:计算模型是重要的赋能工具,但单一 AI 模型无法独立完成一条小核酸分子从靶点到活性候选的全流程开发,干湿结合、多环节打通的一体化平台,依然是小核酸研发落地的核心载体。

 

赋能产业:君跻生物小核酸一站式平台

小核酸研发的成败,很大程度取决于早期筛选环节。早阶段完成构象、脱靶、成药性的前置评估,能够大幅减少无效分子进入湿实验,节约研发时间与成本。

 

君跻生物的一站式小核酸服务平台,并非简单地将各项服务拼接,而是深度整合了靶点评估、序列设计、合成纯化、活性筛选、序列修饰&偶联等核心能力,真正实现了“即想即得”的研发体验。

 

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在智能序列设计方面,君跻生物依托自主开发的生物信息分析平台,实现跨物种保守性分析、SNP扫描以及活性/脱靶预测等。

 

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君跻生物的一站式平台,已经为您铺好了一条通往终点的“高速路”。如需了解相关服务详细,可发送邮件至marketing@gentlegen.com。

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