X｜Anthropic 公开 211 个蝎毒素结合物设计与实验数据

这份资料要回答的是一个相当具体的问题：像 Claude 这样的 AI 系统，能不能以相当大的自主性从头设计出针对医学相关蝎毒素的蛋白质结合物，并且让这些设计经得起湿实验检验。之所以现在值得看，是因为蝎子蜇伤每年估计超过 120 万人，造成超过 3,250 人死亡，儿童受影响最重；而现有抗蛇毒血清多依赖免疫动物产生的抗体或抗体片段，成分不一、成本高、供应有限，在北非、中东和印度农村等地可及性尤其受限。报告公开了 211 个已测试设计及对应的湿实验数据，其中 17 个达标、其余未达标，阳性与阴性结果一并呈现。

覆盖范围是五种钠通道毒素：Cn2、Ts1、AaH II、AaH I 和 LqhIII。背景上，β 毒素结合电压门控钠通道的受体位点 4，α 毒素结合位点 3，严重症状来自下游神经递质释放。方法上，Claude 从一条初始提示和四次后续提示出发，自主选择表位残基、生成 318,484 个设计，先选出 180 个，又在它的协助下补充 31 个，合计 211 个交给 Adaptyv Bio 和 Twist Bioscience 做实验表征。配套数据集托管在 Hugging Face，约 2.26 万行，另有完整技术报告 PDF，面向科学家开放；换句话说，读者拿到的不只是结论，还有设计数据和实验记录。

关键数字集中在结合成功率上：211 个测试设计中，17 个结合了它们被设计针对的毒素并达到作者设定的质量标准。分布是 7 个结合 Cn2、4 个结合 AaH II、4 个结合 AaH I、2 个结合 LqhIII，而 Ts1 一个都没有；LqhIII 的两个只在一家实验室测过。Cn2 结合物中结合最紧的是 Cn2-B1，一个 104 残基的蛋白，用 RFdiffusion3 设计，表面等离子体共振给出的解离常数在 Adaptyv Bio 约为 3.1 nM、在 Twist Bioscience 约为 1.7 nM，两者都被估计为上限，也就是真实亲和力可能更好，达到个位数纳摩尔或更强。需要说明的是，它和 Cn2 的复合物结构是 ESMFold2 预测模型，尚未解出实验结构。

竞争实验进一步说明 Cn2-B1 结合在哪里：在生物层干涉测量中，传感器上的 Cn2 先接触缓冲液、LR 或 RU1，再接触 Cn2-B1；RU1 结合的是另一个表位，它使 LR 自身信号下降 14%，因此 Cn2-B1 信号损失 16% 大致相当于一个结合在 Cn2 其他位置的抗体所要付出的代价，这意味着它与 LR 竞争同一个通道结合位点区域。按预测模型叠加到通道结构上，Cn2-B1 覆盖 Cn2 通道结合位点 20 个残基中的 16 个，而 LR 在晶体结构中覆盖 12 个，不过作者明确说这是预期结果，尚未用细胞膜片钳验证。另一组结果同样重要：Claude 尝试设计能同时结合多种毒素的分子，但针对两种或更多毒素的 151 个设计，没有一个符合针对一种以上毒素的标准。此外，所有结合物都还没有在功能实验或体内测试过是否能中和毒素。

这些结果意味着什么？据作者所知，此前尚未有针对蝎毒素的从头设计结合物的报道，而针对单个蝎毒素的重组抗体片段和纳米抗体都来自免疫动物或文库；这份工作把设计、选表位、挑候选的环节交给模型自主完成，并做出了可被湿实验检出的结合物。如果后续功能实验和动物实验能证明中和活性，稳定、易于制造的蛋白结合物就可能指向更便宜、更易获得的抗蛇毒血清——这正是 Vázquez Torres 等人在蛇毒三指毒素工作中提出的思路，他们设计的结合物在 1.9 nM 和 0.9 nM 亲和力下，以十倍摩尔过量、毒素暴露后 15 分钟给药，完全保护了小鼠。当然，从「能结合」到「能中和」之间还隔着功能实验和体内实验两道关，这份报告只走到了第一关。对被忽视疾病领域来说，更值得注意的信号或许是：AI 系统已经能在一个具体靶点上产出可被湿实验筛到的设计，而不只是生成看起来合理的结构。

适合读这份资料的人，大致是蛋白质设计与定向进化方向的研究者、关注 AI for science 落地流程的人，以及做抗蛇毒血清或被忽视疾病药物开发的人；公开 211 个设计加湿实验数据的做法，对开放数据实践者也有参考价值。读完能拿走三样东西：一套可复用的「自主设计—湿实验—公开数据」闭环样例、211 条带实验标签的设计（约 2.26 万行），以及一组明确的阴性结果——Ts1 全部未结合、多毒素设计 151 个全部未达标，这些和 17 个成功案例一样有参考价值。边界也要说清楚：未测中和活性与体内保护；LqhIII 只有一家实验室的数据；Cn2-B1 的结构是预测而非实测；3.1 nM 和 1.7 nM 都是上限估计；所谓「首次」也只是作者在报告所引文献范围内的说法。把它当作一个有湿实验支撑的可行性证明，而不是疗法验证，是更合适的读法。

De novo design of protein binders against scorpion toxins with Claude Claude Science1, Nathaniel Horwitz 2, James van Geelen 3, Kat Kajderowicz4, Amir Shanehsazzadeh 1,* 1Anthropic 2Hunterbrook 3Citrini Research 4Novus Capital *Correspondence: [email protected] October 20, 2026 Abstract Scorpion stings are estimated to kill more than 3,250 people a year, with children the most severely affected. Here we evaluated whether Claude can design binders against medically relevant scorpion toxins. Working from an initial prompt and four follow-ups, Claude chose epitope residues on five sodium-channel toxins that we had selected (Cn2, Ts1, AaH II, AaH I, and LqhIII), generated 318,484 designs, and selected 180, to which we added 31 more with its help, for experimental characterization by Adaptyv Bio and T wist Bioscience. Of the designs tested, 17 bound a toxin