中国科大structRFM开源RNA基础模型登Nature,融合结构预训练提升RNA结构与功能预测能力

早报6小时前发布 小马良
4 0

中国科学技术大学医学影像智能与机器人(MIRACLE)实验室周少华教授、熊鹏特任研究员团队,推出开源RNA序列基础模型structRFM,在RNA结构预测、功能推断多项下游任务上实现性能提升,可服务于AI驱动的基础生物学研究、机制解析与药物研发。该成果于11月5日凌晨发表在《Nature》。

  • 论文地址:https://doi.org/10.1038/s41586-026-11210-2
  • 项目链接:https://github.com/heqin-zhu/structRFM

这也是2026年以来,中国科大作为第一署名与通讯单位,在Nature、Science、Cell三大顶刊发表的第16项成果。

中国科大structRFM开源RNA基础模型登Nature,融合结构预训练提升RNA结构与功能预测能力

RNA是核心生物大分子,参与蛋白合成、基因调控等生命活动,它的生物学功能高度依赖自身折叠形成的二级、三维结构。RNA基础模型借鉴NLP预训练思路,从海量测序数据中学习序列规律,是当前RNA研究的重要工具。

structRFM的核心思路是把结构知识融入序列预训练:团队构建约2100万条带计算注释的序列-二级结构配对数据集,设计联合预训练框架,同时学习序列上下文与结构依赖关系。模型仅输入RNA序列,就能输出序列、核苷酸、核苷酸对多尺度特征,适配多样化下游任务。

测试结果显示,structRFM在零样本同源分类、RNA二级结构预测上表现优异;将其特征接入三维结构预测管线,三维构象与对应二级结构预测精度同步改善。功能层面,模型可完成剪接位点预测、内部核糖体进入位点识别、非编码RNA分类,面对全新RNA家族依然保有不错的二级结构预测能力,借助分段方案支持长非编码RNA识别。消融实验证实,结构信息与掩码策略是性能提升的关键。

目前数据集、模型权重与源码全部开源开放,方便同行复现、二次开发。论文第一作者为生物医学工程学院朱河勤博士,周少华教授、熊鹏特任研究员为共同通讯作者。

© 版权声明

相关文章