T-REX编排六类生成器,七靶点独特命中吞吐几何均值高2.48倍

2026-09-25

普林斯顿T-REX用两个本地27B LLM编排BindCraft、BoltzGen等工具。七个靶点各144 GPU小时,结构独特命中吞吐几何均值比最强单生成器高2.48倍、比PUCT高2.43倍。

这篇在解决什么

从零设计蛋白质结合剂现在不缺单点工具。Proteína-Complexa、BindCraft、BoltzGen 都能出骨架,ProteinMPNN 能重写序列,AlphaFold2 能打分。缺的是有限算力下怎么把它们串起来。哪个生成器在这个靶点上能打、哪组超参该接着跑、哪个差一线的候选值得救,事先不知道,而且会随着战役推进而变。只盯标量命中数也看不出卡点:没产出、在排队评估、差几个门槛、结构撞车,下一跳完全不同。

普林斯顿计算机系 Ellen D. Zhong 组把这场战役写成带预算的在线分配:每个靶点固定 144 张 H100 的 worker GPU 小时(4 卡跑 48 小时),目标是结构独特命中最多。MIT 物理系 Jinyeop Song 共同署名。

方法

T-REX 全称 Target-adaptive Rescue–Explore–eXploit。共享动作空间有八类:Complexa 的四种搜索(beam、best-of-n、Feynman-Kac steering、MCTS),加上 BindCraft、BoltzGen,再加 ProteinMPNN 重设计和 AF2 评估。命中门槛沿用 Complexa 协议:binder pLDDT ≥ 90,归一化 iPAE ≤ 7/31,binder scRMSD < 1.5 Å。过线的骨架用 Foldseek 按 TM-score 0.6 聚类,一簇算一个 SU。

原始日志不直接进模型。确定性代码先压成 EvidenceSummary,覆盖结构质量、新颖性、每条路线的产率与成本、待评估队列、亲本谱系和 GPU 占用,并打上七种战役状态:证据不足、结构重复崩溃、产出中、产出但重复、近失富集、停滞、深度停滞。Planner LLM 写带证据的假设和下一跳;Check + Build 用规则校验合法性;Supervisor LLM 把动作标成 Rescue、Explore 或 eXploit 并排序,给出三类预算比例。真正往 GPU 上塞任务的是确定性控制器,异步执行,一卡空出来立刻接下活。两个 LLM 都是本地 Qwen3.6-27B-FP8,LLM 推理不算进那 144 小时。

Rescue 修一个差点过线的设计或路线,Explore 试没用过的方法或配置,eXploit 把算力加给还在出新结构的路线。PUCT 和 ε-greedy 走同一动作空间,但只按标量奖励分配,没有这层上下文推理。

结果

七个靶点选自 Complexa 基准:CD45、BetV1、CbAgo、HER2-AAV、SC2RBD、PDL1、IL7RA。T-REX 一共拿到 1,461 个 TM0.6 SU,每个靶点都压过五个对照。

靶点T-REXPUCT最强单生成器vs PUCTvs 最强单生成器
CD452.0900.4790.347 (CX)4.36×6.02×
BetV10.4440.2360.118 (CX)1.88×3.76×
CbAgo0.8060.3750.361 (BC)2.15×2.23×
HER2-AAV1.4170.3610.722 (BC)3.92×1.96×
SC2RBD0.3820.2780.153 (BC)1.38×2.50×
PDL13.3471.6181.951 (CX)2.07×1.72×
IL7RA1.6600.6601.236 (BC)2.52×1.34×

单位是 SU / GPU 小时。几何均值相对 PUCT 高 2.43 倍,相对各靶点最强单生成器高 2.48 倍。没有哪个单生成器在所有靶点都最强。TM 0.5 / 0.8、序列 70% 聚类,以及 actifpTM、ESMFold2 ipTM、PRODIGY 等更严门槛下,T-REX 仍保留最多独特命中。CD45、SC2RBD、CbAgo 三次独立重复也都压过 PUCT 和 ε-greedy。

1,454 次确认启动的生成或重设计里,证据不足时 Explore 占 74%,停滞或深度停滞时 Rescue 占 51%,产出但重复时 eXploit 占 82%。去掉 Rescue 优先级后,停滞恢复从 26/27 掉到 14/20,stall 中位恢复时间从 1.77 拉到 5.04 GPU 小时,待在停滞态的时间从 3.8% 升到 27.7%。

为什么重要

蛋白设计的瓶颈正在从「有没有更强生成器」挪到「有限预算下怎么调度异构工具」。T-REX 可迁移的部分是把战役状态结构化,让 27B 小模型只做提案和排序,校验和调度留给确定性代码。开源,Planner 和 Supervisor 可本地部署,已经在跑 BindCraft 或 BoltzGen 流水线的组可以直接接一层控制器。

这是编排层上的增益,生成器权重全程冻结。收益来自把 Rescue、Explore、eXploit 用对地方。

局限与存疑

全程只在计算机里打分。三家生成器的原论文各自有湿实验结合剂,T-REX 这 1,461 个命中没有表达和结合数据。真实研发还要过亲和力、特异性和可开发性。生成器-only 基线的标准化 AF2 评估不计进预算,因为它不影响后续生成;自适应控制器把评估算进 144 小时,对照并不完全对称。LLM 推理也排除在 worker 预算之外。动作空间和超参边界预先钉死,战役中不会引入新模型。

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