Rosetta@home

Rosetta@home 是由华盛顿大学蛋白质设计研究所运营的志愿计算项目，该研究所由 David Baker 教授创立。项目利用分布式计算挑战生物学的核心难题之一：预测蛋白质的氨基酸序列如何决定其三维结构；更具雄心的目标是，从头设计自然界中根本不存在的全新蛋白质。

项目的核心是 Rosetta 软件套件，它结合基于物理的能量函数和精密的采样算法，在天文数字般庞大的蛋白质构象空间中搜索最优结构。对于一个典型的 100 个氨基酸的蛋白质，理论上可能的构象数量比可观测宇宙中的原子总数还多。Rosetta 将已知蛋白质结构的知识与蒙特卡洛采样技术结合起来，驾驭这一庞大空间，并用精细的能量函数（涵盖范德华力、氢键、静电作用和溶剂化效应）为每个候选结构打分。

2020 年新冠疫情暴发后，Baker 实验室利用 Rosetta@home 设计了能与 SARS-CoV-2 刺突蛋白受体结合域紧密结合的微型蛋白，有望阻止病毒感染细胞。这些通过计算设计出的结合蛋白展现了出色的特异性，并通过实验验证，充分展示了从头蛋白质设计在医学领域的巨大潜力。

David Baker 因计算蛋白质设计方面的开创性贡献，与 DeepMind 的 Demis Hassabis 和 John Jumper 共同获得了 2024 年诺贝尔化学奖。Rosetta 软件——其计算能力在很大程度上由 Rosetta@home 的志愿者提供——是 Baker 数十年突破性工作不可或缺的工具。该项目还催生了 Foldit，一款让玩家竞争折叠蛋白质的公民科学游戏，以游戏化方式为真实科研贡献了实际成果。

Rosetta@home 目前仍在持续运行新的蛋白质设计和结构预测任务，为疫苗研发、酶工程和治疗性蛋白质设计等前沿领域贡献算力。