6 人工智能预测蛋白质结构 … 余建斌
(2024·山东烟台招远市一模)
①某人工智能企业宣布，其自主研发的深度学习蛋白质折叠预测平台在国际蛋白质结构预测竞赛蛋白质测试集的评估中获得优异成绩，位居全球同类型团队前列。在对 400 个氨基酸的蛋白链预测时，该预测平台仅耗时 16 秒。
②科学家说，蛋白质是细胞中的主要功能分子，在细胞中发挥多种多样的功能。比如，作为酶发挥催化作用，参与生物体内新陈代谢的调剂作用，运输代谢物质，用于细胞骨架的形成，以及参与免疫、细胞分化、细胞凋亡等过程。作为构成生命的基本元件，破解蛋白质的功能是揭开各种生命现象的“金钥匙”。
③据该企业创始人薛博士介绍，为了行使特定功能，蛋白质必须折叠成特定的结构，只有少数蛋白质处于天然无折叠状态但仍具有功能。蛋白质的三维结构也直接决定其功能，一旦三维结构被破坏，蛋白质功能随之丧失。许多疾病都是由体内重要的蛋白质结构异常引起的。因此，研究蛋白质结构有助于了解蛋白质的功能和作用，从而促进医疗保健、食品可持续性、创新生物技术等方面的进步，推动生命科学、药物研发、合成生物学方面的发展。
④在生命科学领域，观测和解析蛋白质结构一直是个令人着迷的话题，吸引着众多科学家攻坚，但也面临着难度大、成本高、进展有限的局面。传统观测蛋白质结构的方法主要有三种：核磁共振、X 射线、冷冻电镜。这些方法依赖大量试错以及昂贵的设备，每种结构的研究往往耗时数年。现有的实验手段也还不足以揭示一些重要的蛋白质结构，需要借助更多生物信息技术、计算生物学手段去探索。但使用普通的计算机软件来计算蛋白质结构，运算量相当惊人，即使超级计算机也难以承受。为此，蛋白质结构预测成为结构生物学的重要分支，研究人员通过开发相关的人工智能算法，根据氨基酸序列来预测蛋白质的空间结构。
⑤“从战胜围棋世界冠军，到城市交通调度，人工智能在解决复杂系统问题时显示出惊人的智能决策能力，蛋白质结构预测虽然属于生物学课题，但同时也属于复杂场景的问题，可以展现人工智能在基础科学研究中的巨大潜能，我们不愿意错过这道风景。”薛博士说，像这种全方位的创新项目非常珍贵，它覆盖了交叉科学的创新、行业的创新、基础科学的创新、人工智能算法和工程能力的创新。
⑥这些进展表明，将人工智能应用于蛋白质结构领域，通过预测的方式破解传统观测方法所不能解析的一些结构，可信度比较高，十分接近实际情况。这种人工智能结构预测算法成为科学家的利器，加速生命科学领域的研究与发展。
⑦目前，单个蛋白质折叠预测只是起点，蛋白质通常以复合物的形式成对或成组发挥功能，以承担生命所需的种种功能，而许多蛋白质复合物的结构至今仍然成谜。薛博士认为，未来还需进一步提高人工智能算法的普适性和准确度，以求在揭示多个蛋白质之间的相互作用方面作出贡献，帮助人类寻找到精准的疾病治疗新方法。
(有删改)
1. 根据原文内容，下列理解不正确的一项是(3 分)()
A. 蛋白质必须折叠成特定的结构才能行使特定功能，如果蛋白质处于自然状态不被折叠就不能发挥其固有功能。
B. 传统观测蛋白质结构的方法依赖大量试错以及昂贵的设备，且研究周期长，每种结构的研究往往长达数年。
C. 某企业自主研发的深度学习蛋白质折叠预测平台，其实质是运用人工智能技术，根据氨基酸序列来预测蛋白质的空间结构。
D. 单个蛋白质折叠预测技术已经有了突破，但人工智能技术对多个蛋白质结构的预测仍存在普适性和准确度等方面的瓶颈。
2. “这种人工智能结构预测算法有望成为科学家的利器，加速生命科学领域的研究与发展”中的“有望”一词能否删去？为什么？(3 分)


3. 阅读全文，分析人工智能结构预测算法在探索蛋白质结构奥秘中的优势。(2 分)


4. 请结合本文和【链接材料】，谈谈你对人工智能未来发展的看法，并提出一条建议。(3 分)
【链接材料】
近年来，随着人工智能技术的不断发展，越来越多的领域开始尝试将其应用于实际问题的解决中。除了蛋白质结构预测，人工智能还在医疗诊断、自动驾驶、金融风控等领域展现出巨大的潜力。然而，人工智能的应用也面临着诸多挑战，如数据隐私保护、算法偏见等问题。

1. 参考答案 A
三段式解析
【考点推导】 题干关键点：理解；不正确 → 考查辨析文章内容
【解题思路】 第一步，阅读文章，整体感知文章内容；第二步，从文章中找出与各选项对应的内容，通过比对分析，判断选项正误。
【据题精析】 A.根据第③段中的“为了行使特定功能，蛋白质必须折叠成特定的结构，只有少数蛋白质处于天然无折叠状态但仍具有功能”可知，不是所有蛋白质都必须折叠后才能发挥功能，有少数蛋白质处于天然无折叠状态也具有功能。故本项表述错误。
2. 参考答案 不能删去。“有望”说明人工智能的结构预测算法有希望成为科学家的利器（1分），但是尚不能完全肯定其会成为科学家的利器（1分）。“有望”一词的运用体现了说明文语言的准确性、严谨性（1分）。
三段式解析
【考点推导】 题干关键点：“有望”；能否删去；为什么 → 考查分析说明文语言特点
【解题思路】 第一步，理解词语含义及句子内容；第二步，根据删去词语后的句意变化分析作答。
【据题精析】 “有望”的意思是“有希望”，在这里表示人工智能结构预测算法有希望成为科学家的利器，用来加速生命科学领域的研究与发展，但是尚不能完全肯定其会成为科学家的利器。若删去，意思就变为人工智能结构预测算法在任何情况下都会成为科学家的利器，这与实际情况不符。因此“有望”一词体现了说明文的准确性和严谨性。
3. 参考答案 ①使用新技术，突破传统预测方法的局限，高效快速（1分）；②接近事实，可信度高（1分）。
三段式解析
【考点推导】 题干关键点：人工智能结构预测算法；优势 → 考查概括文章内容
【解题思路】 第一步，阅读文章，把握文章内容；第二步，从文中找出与人工智能结构预测算法探索蛋白质结构相关的内容，概括其优势。
【据题精析】 根据第①段中的“在对400个氨基酸的蛋白链预测时，该预测平台仅耗时16秒”、第④段中的“传统观测蛋白质结构的方法主要有三种……这些方法依赖大量试错以及昂贵的设备，每种结构的研究往往耗时数年”“研究人员通过开发相关的人工智能算法，根据氨基酸序列来预测蛋白质的空间结构”可知，人工智能算法是根据氨基酸序列来预测蛋白质的空间结构，减少了对昂贵设备和大量试错的依赖，突破了传统观测蛋白质结构方法的局限，预测速度更快、效率更高；根据第⑥段中的“通过预测的方式破解传统观测方法所不能解析的一些结构，可信度比较高，十分接近实际情况”可知，人工智能结构预测算法可信度比较高，十分接近事实。
4. 参考答案 （示例）我认为人工智能的未来发展前景广阔，将在更多领域发挥重要作用。然而，其发展也面临着诸多挑战，需要我们在推动其发展的同时，妥善解决相关问题。建议建立健全相关法律法规，保障数据隐私安全，减少算法偏见等问题，以推动人工智能技术可持续发展。（评分标准：发表看法得2分，提出建议得1分）
三段式解析
【考点推导】 题干关键点：人工智能；未来发展；建议 → 考查拓展运用（提建议）
【解题思路】 第一步，阅读本文和
【链接材料】，把握其内容；第二步，找出与人工智能未来发展相关的信息，结合自己的理解和分析，提出一条相关建议。
【据题精析】 阅读本文可知，人工智能在蛋白质结构预测领域具有优势，有望加速生命科学领域的研究与发展。根据
【链接材料】中的“除了蛋白质结构预测，人工智能还在医疗诊断、自动驾驶、金融风控等领域展现出巨大的潜力”可知，人工智能在多个领域已经展现出巨大潜力。根据【链接材料】中的“人工智能的应用也面临着诸多挑战，如数据隐私保护、算法偏见等问题”可知，人工智能也面临众多挑战。可据此谈看法和提建议。如建议建立健全人工智能技术相关法律法规，以保障其可持续发展。