又想去了穿越了,环抱连宝玉则,走阿万仓沿黄河至岗龙乡,白玉至班玛县,张孟线转丙路,上襄塘乡,牛里村,草登乡,脚木足乡,马尔康。川观音桥,阿科里翻莫斯科,党龄,二道桥,却哇鲁科村,俄热乡二楷小学,玉科草原,道孚,八美,塔公,康定机场 木格措 ,泸定,雅安。
AlphaFold 的强大在于,它并没有依赖单一的“拓扑公式”,而是通过一个深度学习网络,在内部同时学习并优化了多种信息,最终直接输出原子坐标。
解构 AlphaFold:核心算法思想解析
AlphaFold 的架构是一个复杂的端到端神经网络,输入是蛋白质序列,输出是三维坐标。它的“公式”就体现在这个网络如何处理和整合信息的过程中。
进化信息 (Evoformer):捕捉“共同变异”的语言
这是预测的核心。它通过分析大量同源序列的“多序列比对”(MSA),学习哪些氨基酸残基在进化中倾向于一起变异。这强烈暗示了它们在空间上是靠近的。
伪公式思想: If (残基A在进化中变异) AND (残基B在进化中变异) , THEN (残基A和B在空间上邻近的概率很高) 。
实现:Evoformer 模块通过复杂的注意力机制,将这些进化信息编码到一个“配对表示”(Pair Representation)矩阵中,这个矩阵直接预测了每对残基之间的距离和角度分布。
几何信息 (IPA):从“关系图”到“3D结构”
Evoformer 得到了所有残基对的空间关系图,接下来需要把这些关系在三维空间里实现。不变点注意力(IPA)模块就负责这个“组装”过程。
伪公式思想: 目标: 最小化(预测的残基对距离 - 实际3D坐标计算出的距离) 。
实现:IPA 将每个氨基酸残基视为一个刚体,通过注意力机制,不断调整这些刚体的位置和朝向,使得它们最终的空间位置关系(如距离、角度)与Evoformer预测的关系图尽可能吻合。
输出与损失函数:让预测无限接近真实
网络的最终输出是每个原子的3D坐标。训练时,通过一个精心设计的损失函数来衡量预测结构与真实结构的差异,并指导网络优化。
关键损失 (FAPE): FAPE = 平均(预测坐标对 - 真实坐标对的距离误差) 。这是一个在“扭曲”的空间中计算的误差,使得网络对整体结构的折叠方式更敏感,而不是纠结于某个原子的绝对位置。
辅助损失:还会加入对“掩码区域”(类似完形填空)的预测误差,以及对距离分布预测的误差等,共同构成总损失。
这些思想共同作用,让 AlphaFold 能够高精度地预测结构。理解了这些,再看那些输出的置信度指标(如 pLDDT, PAE),也感觉清晰了一些。
分解思维的功能总结如下:
1. 具象化与清晰化功能
通过将抽象整体分解为具体局部,使混沌事物变得清晰可辨。例如作家通过分解美女的腰、眼、发等细节,突破了古代笼统的比喻式描写,形成生动形象。
2. 细致化与丰富化功能
分解能突显事物的多维度层次。如果戈理将草原分解为花卉、鸟类与声音元素,揭示了单一景观中的丰富生态,赋予场景立体生命力。
3. 深度解析与创新发现功能
- 本质探索:分解思维可穿透表象,揭示内在结构与深层规律。
- 灵感触发:微小元素(如一句话、一个符号)通过分解可能成为创造性突破的起点。
- 观察延伸:分解能放大事物新变化,激活思维主体对独特性的感知敏锐度。
4. 深度关联情商特征
- 执行层次受情感驱动与认知深度制约,高情商者更易持续精细分解,获得深刻认知回报。
- 提升文化素养与观察力是深化分解思维的核心路径,需通过持续的学习实践与思维训练来实现。
本质而言,分解思维是人穿透表象、重构世界认知的元能力,其运用广度与深度直接影响主体对现实世界的感知层次与创新潜力。
神经信号是这样跑起来的
动作电位在神经元起始部位产生后,便会沿着其轴突向外传导。这个过程并非电流的简单流动,而是一种名为“局部电流”驱动的自我再生机制。
1.基本方式:连续传导
在无髓鞘的神经纤维上,信号以“连续传导”方式推进。正如图1所示:
•信号启动:在胞体附近的轴突起始段,刺激引发局部去极化,膜内正电荷增多,膜内电位变正(图1a,绿色区域)。
•接力传递:已兴奋区域(膜内正电荷)与相邻静息区域(膜内负电荷)之间形成局部电流。此电流使静息区去极化,达到阈值后,即触发一个全新的动作电位(图1b)。
•波形前行:上述过程沿轴突膜一点接一点地重复,信号波形便稳定向前推进。与此同时,后方兴奋过的区域迅速复极化,恢复静息状态(图1c)。
2.高效方式:跳跃式传导
对于需要快速传递的指令,神经系统进化出了高效得多的“跳跃式传导”。其关键在于轴突的特殊结构,如图2所示:
• 髓鞘:包裹轴突的脂质层,电阻极高,能有效绝缘,阻碍离子跨膜流动。
• 郎飞结:髓鞘并非连续,其周期性中断的裸露节点称为“郎飞结”。此处密集分布着产生动作电位必需的离子通道。
此时动作电位的传导是一个“跳跃”过程:
•在结上触发:动作电位在一个郎飞结产生(图2左侧,去极化膜)。
•电流被“引导”:产生的局部电流无法横向穿过绝缘的髓鞘,因此几乎全部沿轴突内部,纵向流动至下一个郎飞结(图2右侧,静息电位膜)。
•在下一结再生:电流集中从下一个结流出,使其快速达到阈值,激发新的动作电位。黑色箭头指示了此跳跃前进的方向。
如此,信号便在结与结之间“跳跃”前进,绕过了在髓鞘段产生动作电位的耗时步骤。
3.为何“跳跃”更快?
两种模式基于相同的物理原理,但结构差异决定了巨大效率差别:
• 连续传导中,局部电流在紧邻两点间流动,路径短,且膜上每一点都需进行耗能的离子跨膜交换。
• 跳跃传导中,髓鞘迫使电流进行长距离的纵向传导,电流集中、损耗小。同时,耗能的离子交换仅发生在郎飞结,髓鞘段几乎不耗能,因此速度可获得数量级的提升。
动作电位的传导,是一个由局部电流驱动、在膜上逐点再生的接力过程。连续传导是基础形式。跳跃传导通过“髓鞘”绝缘与“郎飞结”的节点化结构,实现了速度与能效的飞跃,是神经系统快速精准通讯的基础。
埋头做事
先是凉风拂过
再感到风是后背发凉
迁移现还是只能局部
上午会下午提炼
有人一直抬头挺胸在看
有人一直打着转在等待
有人四次张望着选择随
我啊只能奔跑着做想思
累了就去找找果腹之物