ODesign : Un modèle mondial pour la conception d'interactions biomoléculaires
ODesign: A World Model for Biomolecular Interaction Design
October 25, 2025
papers.authors: Odin Zhang, Xujun Zhang, Haitao Lin, Cheng Tan, Qinghan Wang, Yuanle Mo, Qiantai Feng, Gang Du, Yuntao Yu, Zichang Jin, Ziyi You, Peicong Lin, Yijie Zhang, Yuyang Tao, Shicheng Chen, Jack Xiaoyu Chen, Chenqing Hua, Weibo Zhao, Runze Ma, Yunpeng Xia, Kejun Ying, Jun Li, Yundian Zeng, Lijun Lang, Peichen Pan, Hanqun Cao, Zihao Song, Bo Qiang, Jiaqi Wang, Pengfei Ji, Lei Bai, Jian Zhang, Chang-yu Hsieh, Pheng Ann Heng, Siqi Sun, Tingjun Hou, Shuangjia Zheng
cs.AI
papers.abstract
Les interactions biomoléculaires sont à la base de presque tous les processus biologiques, et leur conception rationnelle est essentielle pour programmer de nouvelles fonctions biologiques. Les modèles d'IA générative sont apparus comme des outils puissants pour la conception moléculaire, mais la plupart restent spécialisés pour des types moléculaires individuels et manquent de contrôle granulaire sur les détails des interactions. Nous présentons ici ODesign, un modèle génératif du monde à l'échelle atomique pour la conception d'interactions biomoléculaires tous-à-tous. ODesign permet aux scientifiques de spécifier des épitopes sur des cibles arbitraires et de générer diverses classes de partenaires de liaison avec un contrôle granulaire. Sur des benchmarks aux niveaux entité, token et atome dans la modalité protéique, ODesign démontre une contrôlabilité et des performances supérieures à celles des modèles de référence spécifiques à une modalité. Au-delà des protéines, il se généralise à la conception d'acides nucléiques et de petites molécules, permettant des types d'interactions tels que les ARN/ADN liant les protéines et les ligands liant les ARN/ADN, qui étaient auparavant inaccessibles. En unifiant les interactions biomoléculaires multimodales dans un cadre génératif unique, ODesign s'oriente vers un modèle général du monde moléculaire capable de conception programmable. ODesign est disponible à l'adresse https://odesign.lglab.ac.cn .
English
Biomolecular interactions underpin almost all biological processes, and their
rational design is central to programming new biological functions. Generative
AI models have emerged as powerful tools for molecular design, yet most remain
specialized for individual molecular types and lack fine-grained control over
interaction details. Here we present ODesign, an all-atom generative world
model for all-to-all biomolecular interaction design. ODesign allows scientists
to specify epitopes on arbitrary targets and generate diverse classes of
binding partners with fine-grained control. Across entity-, token-, and
atom-level benchmarks in the protein modality, ODesign demonstrates superior
controllability and performance to modality-specific baselines. Extending
beyond proteins, it generalizes to nucleic acid and small-molecule design,
enabling interaction types such as protein-binding RNA/DNA and RNA/DNA-binding
ligands that were previously inaccessible. By unifying multimodal biomolecular
interactions within a single generative framework, ODesign moves toward a
general-purpose molecular world model capable of programmable design. ODesign
is available at https://odesign.lglab.ac.cn ,