抗原是一种可以刺激人体免疫细胞产生免疫反应的物质。一般而言，它是一种生物大分子，其中最常见的就是蛋白质。当抗原进入人体后，它会被免疫细胞识别，从而导致免疫细胞被激活。细菌、病毒等病原体内往往含有多种抗原。人体的免疫细胞识别了这些抗原后，就可能产生免疫反应，从而最终在人体中清除这些病原体。
抗体是指B细胞分泌的一种蛋白质。B细胞是一种特定的免疫细胞，当它被某种抗原激活后，就会分泌出一种蛋白质，可以识别相应的抗原，这种蛋白质就被称为抗体。
当抗原被抗体识别后，会造成不同的后果。某些情况下，被识别出的抗原是病毒表面的一个关键蛋白质，那么当它与一个抗体结合后，这个蛋白质的功能就被破坏了，从而导致病毒失活。另外一些情况下，抗体本身并不一定会直接破坏病原体的功能，但是它就相当于一个“吃掉我”的标记，会吸引吞噬细胞前来吞噬被抗体标记的细菌。
通常情况下，将疫苗注射到人体后，体内的免疫细胞就会产生针对疫苗中所含的某种抗原的抗体，从而帮助疫苗接种者抵抗未来病原体的入侵。例如，为了预防乙型肝炎，我们会注射乙肝疫苗，疫苗中的抗原就是乙肝表面抗原，它是一种分布在乙肝病毒表面的蛋白质。人体免疫细胞遇到这个抗原后就会产生针对它的抗体，这些抗体可以结合在抗原表面的某个位点上。
如果某一天真有乙肝病毒入侵，血液中的抗体通过与乙肝病毒表面抗原结合，就会破坏病毒的功能，导致乙肝病毒失去侵入人体的能力。
在研发疫苗的过程中，科学家会花费很大力气进行蛋白质设计，其中一个非常重要的应用是利用蛋白质设计开发新型疫苗。在病毒表面的蛋白质中，并不是每一个位点都可以发生突变。蛋白质的某些位点对于该蛋白质的功能特别重要，无论在什么情况下，这些位点都不会发生改变，因此也被称为保守位点。如果改变了保守位点的氨基酸，病毒就失去了这个蛋白质的功能，因此也就失去了感染人体的能力。
为了解决这个问题，蛋白质设计就上场了！如果科学家可以设计一个人造蛋白质作为“载体”，然后把抗原中组成保守位点的几个氨基酸都移植到“载体”的暴露位置上，之后将这种人造蛋白质作为疫苗注入人体，那么人体内的免疫细胞就可能合成专门针对这个保守位点的抗体。这种针对保守位点的抗体，有可能抵御病原体的各种突变。
不过，要进行此类蛋白质设计，精确的蛋白结构预测就是绝对的先决条件。因为被移植到“载体”中的保守位点的形状必须和它在原先抗原蛋白质中的形状完全一样。只有在这样的条件下，利用人造蛋白质作为疫苗产生的抗体，才能识别病原体中的相应抗原，从而产生中和效果。如果两者形状不同，那么能够识别人造蛋白质中这个位点的抗体并不能够识别真正病原体中抗原里面的相应位点，那么这种抗体就无法起到任何保护作用。
可以想象，如果人工智能能完全“破解”蛋白质结构，那么科学家很有可能制造出有效的艾滋病疫苗。新冠肺炎疫情让我们更深刻地意识到，以前未曾出现的新型病毒可能是未来人类需要面对的巨大威胁，有效的疫苗开发方法将对人类社会的正常运转意义重大。所以，蛋白质设计作为一个极富潜力的疫苗研发手段，很有可能在未来大放异彩，蛋白质结构预测作为蛋白质设计的基础也将为人类健康做出重要贡献。