BioStruct-Africa能力建设研讨会：推动非洲结构生物学新兴共同体发展的创新模式

推荐语：非洲面临结构生物学发展的多重壁垒，BioStruct-Africa通过整合AlphaFold等AI工具与远程同步辐射设施访问，设计系列能力建设研讨会，培训60名跨学科研究者掌握蛋白质结构预测、药物设计及冷冻电镜技术。评估显示参与者技能提升显著，形成泛非科研网络，为应对热带病挑战及可持续发展目标（SDG 3/6）提供本土化解决方案。

　　

非洲在应对热带病和粮食安全等挑战时，结构生物学因其在揭示疾病机制和药物设计中的核心作用显得尤为重要。然而，基础设施不足、人才流失和资金短缺导致该地区科研产出仅占全球8%。BioStruct-Africa自2017年起通过系列研讨会，将AlphaFold等AI工具与远程实验技术结合，旨在构建本土结构生物学研究能力。

研究团队由瑞典和加纳注册的非营利组织BioStruct-Africa主导，联合Google DeepMind、Schr?dinger等机构，在喀麦隆举办第五期研讨会。采用理论讲座、实操训练（如AlphaFold2/3模型验证、PyMOL分子可视化）与同步辐射远程实验演示相结合的模式，培训内容覆盖从蛋白结构预测到药物筛选全流程。60名参与者来自非洲多国，涵盖生物化学、传染病学等学科。

设计理念与实施
研讨会采用三阶段教学：理论课程阐释X射线晶体学、冷冻电镜原理；实操环节训练AlphaFold的pLDDT/PAE指标分析、Schr?dinger平台的Glide分子对接；远程访问加拿大光源完成数据采集。通过预测试与后测试评估显示，参与者对AlphaFold应用信心提升80%，95%认为技能与研究方向高度相关。

社区网络构建
社交网络分析揭示，参会者形成以生物化学为核心的跨学科协作网络，覆盖西非（喀麦隆、加纳）和东非（肯尼亚）。动机分析显示，65%的申请者旨在将技能应用于本土疾病研究，如拉沙病毒和抗生素耐药性。

技术赋能与局限
AlphaFold3的扩展功能（如复合物预测）显著提升研究效率，但需结合冷冻电镜验证（如氨基酸转运蛋白的cryo-EM密度图拟合）。PyRx筛选300种化合物案例证实，开源工具可降低药物发现门槛。然而，42%的参与者反馈需持续指导以克服算法偏差问题。

结论与展望
该模式证明AI工具与远程设施能有效弥补非洲硬件短板，但需建立长效追踪机制评估科研产出转化率。未来需扩大法语区参与度，并推动非洲光源（AfLS）建设以巩固技术自主性。研究为SDG 3（健康）和SDG 9（创新基建）提供实践范本，发表于《Communications Chemistry》的成果标志着非洲结构生物学从技术接受方向创新主体的转变。