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科学设计需要在能够表征设计对象的科学空间中进行推理。基于 Scinetics 的科学令牌链（Chain of Science Tokens），我们提出结构链（chain-of-structures，COS），以蛋白质设计为具体案例，通过显式结构状态连接推理与生成。在这份技术报告中，我们将 COS 应用于酶设计。催化功能要求兼容的整体折叠中具有精确的局部几何结构，因此这为从化学要求推理到蛋白质结构提供了严格考验。COS 以反应规格和目标长度为起点，在四轮过程中协同语言推理专家与全原子生成专家：催化核心、活性位点、整体骨架，以及完整序列与结构。每个推理状态都会直接作为生成的条件，而生成的结构则成为下一步决策的上下文。离散残基约束与连续潜变量连接两个专家，使推理接口能够接受结构监督。在所评测的基准上，COS 在六项指标中的五项优于所比较的基线，EC3 一致率达到 57.0%，TM-score 达到 0.729。
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摘要
科学设计需要在表征待设计对象的科学空间中进行推理。基于 Scinetics 的 Chain of Science Tokens，我们提出结构链（chain-of-structures，COS），并以蛋白质设计为具体案例，通过显式结构状态连接推理与生成。在这份技术报告中，我们将 COS 应用于酶设计。酶的催化功能要求局部几何结构精确，同时整体折叠结构也必须与之相容，因此这是检验从化学要求推理至蛋白质结构能力的一项严峻挑战。从反应规格和目标长度出发，COS 在四轮过程中结合语言推理专家与全原子生成专家：依次生成催化核心、活性位点、整体主链，以及完整的序列与结构。每个推理状态都会直接为生成过程提供条件，而生成的结构则成为下一步决策的上下文。离散残基约束与连续潜变量连接了两类专家，使推理接口能够接受结构监督。在所评估的基准上，COS 在六项指标中的五项优于参与比较的基线方法，EC3 一致率达到 57.0%，TM-score 达到 0.729。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
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发布于 2026 年 10 月 11 日。
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Chain of Structures: Connecting Reasoning and Generation for Protein Design
Qingran Cai、Mingyang Xu、Jiaxian Yan、Zhicai Wang、Yufeng Liu、Qizhi Pei、Zaixi Zhang
bioRxiv
2026.10.09.758133；
doi: https://doi.org/10.64898/2026.10.09.758133
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Chain of Structures: Connecting Reasoning and Generation for Protein Design
Qingran Cai、Mingyang Xu、Jiaxian Yan、Zhicai Wang、Yufeng Liu、Qizhi Pei、Zaixi Zhang
bioRxiv
2026.10.09.758133；
doi: https://doi.org/10.64898/2026.10.09.758133
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关键词：蛋白质设计 · 酶设计 · 结构生成 · 催化活性位点 · 生成式模型 · 结构引导推理
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.09.758133v1?rss=1