Ученые и биохимик Google DeepMind получили Нобелевскую премию по химии

Двое ученых из Google DeepMind и американский биохимик были удостоены Нобелевской премии по химии в 2024 году за прорывы в предсказании и конструировании структуры белков.

Демис Хассабис, британский основатель DeepMind, и Джон Джампер, возглавлявший разработку ИИ–модели компании AlphaFold, которая предсказывает структуру белков на основе их химической последовательности, разделяют половину премии.

Другая половина была присуждена профессору Дэвиду Бейкеру из Вашингтонского университета, чьи компьютерные исследования привели к созданию совершенно новых видов белков, которые могут найти применение в вакцинах, наноматериалах и крошечных датчиках.

Шведская королевская академия наук в Стокгольме объявила победителей, которые разделят приз в размере 11 миллионов шведских крон (810 000 фунтов стерлингов) за разработку компьютерного дизайна белка и предсказание его структуры.

Хассабис и Джампер узнали, что им вручили приз всего за несколько минут до объявления. «Я не думаю, что у них был какой-либо из наших номеров», — сказал Хассабис, добавив, что его жена отклонила несколько звонков по Skype, прежде чем поняла, что они были со шведского номера.

«Получить Нобелевскую премию — невероятная честь, которая выпадает на мою долю», — сказал он. «Я всю свою жизнь работал над ИИ, мечтая о таком воздействии, когда мы сможем использовать его на благо общества».

Выступая на брифинге для прессы сразу после анонса, Бейкер рассказал, что более 20 лет назад стремление создать совершенно новые белки стало мечтой. По его словам, достижения в области вычислительной техники и научного понимания за прошедшие годы проложили путь к тому, чтобы это видение оказало существенное влияние на весь мир, в том числе при разработке новых вакцин против коронавируса.

«В самом начале мы поняли, что, возможно, удастся создать совершенно новый мир белков, который решит множество проблем, с которыми столкнется человек в 21 веке», — сказал Бейкер. «Теперь это становится возможным».

Хайнер Линке, председатель Нобелевского комитета по химии, сказал: «Одно из открытий, признанных в этом году, касается создания впечатляющих белков. Другое открытие касается осуществления мечты 50-летней давности: предсказания структуры белков по их аминокислотным последовательностям. Оба эти открытия открывают огромные возможности».

Белки контролируют и управляют всеми химическими реакциями, которые являются основой жизни. Они функционируют как гормоны, антитела и строительные блоки различных тканей. Задачей Бейкера было разработать новые белки, которых не существует в природе, и в 2003 году ему это удалось. С тех пор его группа создала новые белки, которые находят широкое применение в медицине и материаловедении.

Белки обычно состоят из 20 различных аминокислот, которые связаны друг с другом в длинные цепочки, которые складываются в трехмерные структуры. Именно эти структуры, а также химический состав определяют, как белки будут взаимодействовать и, например, будут ли они связываться с лекарством в организме. С 1970-х годов ученые работали над тем, что стало известно как «проблема предсказания»: разработкой трехмерной структуры белка на основе одной только его химической последовательности. Проблема казалась теоретически неразрешимой, и прогресс был медленным.

Четыре года назад произошел прорыв. В 2020 году Хассабис и Джампер объявили о разработке модели искусственного интеллекта под названием AlphaFold 2. Выступая на брифинге в среду, Джампер сказал, что модели глубокого обучения предоставили математику, необходимую для решения «непреодолимой сложности биологии».

С его помощью они смогли предсказать структуру практически всех 200 миллионов белков, которые были идентифицированы исследователями. С момента своего появления AlphaFold 2 стали использовать более 2 миллионов человек из 190 стран в таких областях, как изучение устойчивости к антибиотикам и разработка ферментов, способных разлагать пластик.

Хассабис сказал, что Alphafold следует рассматривать как доказательство потенциала ИИ для ускорения научных открытий и для пользы общества, но добавил, что как «технология двойного назначения» ИИ также может быть использован во вред. «Я всегда считал, что это будет одна из самых преобразующих технологий в истории человечества», — сказал он.

Он добавил: «Нам действительно нужно очень серьезно подумать… о том, как расширить возможности хороших вариантов использования и в то же время смягчить… плохие варианты использования. Это также сопряжено с рисками, и мы должны быть осведомлены о них».

Доктор Аннет Доэрти (Annette Doherty), президент Королевского химического общества (Royal Society of Chemistry), сказала: «Преимущества этого исследования замечательны, поскольку мы все можем с нетерпением ожидать его применения, улучшающего наше здоровье и благополучие. Я уверен, что их работа станет таким же источником вдохновения для будущих поколений, как и открытия их предшественников, удостоенных этой самой престижной награды».

Похожие записи:

Инструмент искусственного интеллекта Google DeepMind оценивает мутации ДНК на предмет потенциального вреда Команда, создавшая программу искусственного интеллекта Alpha Fold, выиграла научную премию Ласкера Boston Dynamics выводит из эксплуатации своего гидравлического робота-гуманоида Система искусственного интеллекта GPT-4 назвала профессии, устойчивые к автоматизации ИИ Археологи с помощью искусственного интеллекта обнаружили 303 неизвестных геоглифа вблизи границ Наски