三名科學(xué)家因破解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)密碼分享2024年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)瑞典皇家科學(xué)院9日宣布,，將2024年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)華盛頓大學(xué)西雅圖分校的戴維·貝克,，以及谷歌旗下“深層思維”公司的德米斯·哈薩比斯和約翰·江珀，以表彰他們破解了蛋白質(zhì)神奇結(jié)構(gòu)的密碼,。瑞典皇家科學(xué)院常任秘書漢斯·埃勒格倫當(dāng)天在皇家科學(xué)院會(huì)議廳公布了獲獎(jiǎng)?wù)呙麊渭爸饕删汀Ｋ?，將該?jiǎng)項(xiàng)的一半授予貝克,，以表彰他對(duì)計(jì)算蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)的貢獻(xiàn)；另一半授予哈薩比斯和江珀,，以表彰其對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)作出的貢獻(xiàn),。10月9日，在瑞典斯德哥爾摩舉行的2024年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)公布現(xiàn)場(chǎng),，屏幕顯示獎(jiǎng)項(xiàng)得主美國(guó)華盛頓大學(xué)的戴維·貝克、英國(guó)倫敦谷歌旗下人工智能公司“深層思維”的德米斯·哈薩比斯和約翰·江珀,。新華社記者 彭子洋 攝蛋白質(zhì)是生命的基石,，通常由20種不同氨基酸組成。諾貝爾化學(xué)委員會(huì)主席海納·林克指出,，2024年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)表彰的兩個(gè)發(fā)現(xiàn)在生物化學(xué)領(lǐng)域開辟了無(wú)限可能性。其中,，貝克成功完成了幾乎不可能的壯舉,，構(gòu)建了全新的蛋白質(zhì)種類。哈薩比斯和江珀則通過(guò)人工智能模型實(shí)現(xiàn)了一個(gè)50年的夢(mèng)想——預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。貝克1962年出生于美國(guó)西雅圖,，1989年獲加利福尼亞大學(xué)伯克利分校博士學(xué)位，現(xiàn)為華盛頓大學(xué)西雅圖分校教授,。哈薩比斯1976年出生于英國(guó)倫敦,，2009年獲得倫敦大學(xué)學(xué)院博士學(xué)位,，現(xiàn)任“深層思維”首席執(zhí)行官,。江珀1985年出生于美國(guó)阿肯色州小石城,，2017年獲得芝加哥大學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)任“深層思維”高級(jí)研究科學(xué)家,。貝克當(dāng)天接受電話采訪時(shí)說(shuō),，他獲得這一殊榮是站在了巨人的肩膀上。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)真正凸顯了人工智能的力量,，使人們得以將人工智能方法應(yīng)用于蛋白質(zhì)設(shè)計(jì),，大大提高了設(shè)計(jì)的能力和準(zhǔn)確性,。今年三個(gè)諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)中的兩項(xiàng)均與人工智能相關(guān)。此前，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了在使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器學(xué)習(xí)方面做出基礎(chǔ)性發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的科學(xué)家,。諾貝爾化學(xué)委員會(huì)評(píng)委鄒曉冬當(dāng)天接受新華社記者采訪時(shí)說(shuō),，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)關(guān)注化學(xué)領(lǐng)域的“發(fā)現(xiàn)”和“革命性進(jìn)步”。得益于今年的獲獎(jiǎng)成果,，人們現(xiàn)在可以設(shè)計(jì)蛋白質(zhì),，還可通過(guò)人工智能預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)，“這是一個(gè)非常大的革命”,?？破眨斯ぶ悄苤ζ平獾鞍踪|(zhì)神奇結(jié)構(gòu)密碼——2024年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)成果解讀數(shù)十年前，預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu),，以及設(shè)計(jì)全新蛋白質(zhì)為人類所用,，被認(rèn)為是一個(gè)不可能實(shí)現(xiàn)的夢(mèng)想?！?0年前,，如果能用實(shí)驗(yàn)設(shè)備解析一種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)就完全可以發(fā)表一篇博士論文，因?yàn)槟鞘且患O為困難的事情,，”諾貝爾化學(xué)委員會(huì)評(píng)委鄒曉冬9日接受新華社記者采訪時(shí)說(shuō),，得益于今年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)成果，人們現(xiàn)在可以設(shè)計(jì)蛋白質(zhì),，還可通過(guò)人工智能預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu),，“這是一個(gè)非常大的革命”。曾經(jīng)不可實(shí)現(xiàn)的夢(mèng)想蛋白質(zhì)是維持生命的重要大分子,。它們是構(gòu)成骨骼,、皮膚、頭發(fā)等組織的基石,，是驅(qū)動(dòng)肌肉的馬達(dá),，是讀取、復(fù)制和修復(fù)脫氧核糖核酸（DNA）的“機(jī)器”,，是讓大腦中神經(jīng)元隨時(shí)準(zhǔn)備運(yùn)轉(zhuǎn)的“泵”,，是促進(jìn)機(jī)體免疫反應(yīng)的抗體，是細(xì)胞向外界傳遞信息的傳感器,，是調(diào)節(jié)人體內(nèi)所有細(xì)胞的激素,。蛋白質(zhì)通常由20種不同的氨基酸組成。在蛋白質(zhì)中,，氨基酸以長(zhǎng)鏈連接在一起,，折疊起來(lái)形成獨(dú)特的三維結(jié)構(gòu)，這對(duì)蛋白質(zhì)的功能至關(guān)重要,。要了解生命如何運(yùn)作,，首先就需要了解蛋白質(zhì)的形狀和結(jié)構(gòu),。自19世紀(jì)以來(lái)，化學(xué)家就已了解蛋白質(zhì)對(duì)生命過(guò)程的重要性,。但直到20世紀(jì)50年代,，隨著研究工具精度的提高，研究人員才開始借助儀器解析蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu),。到20世紀(jì)70年代,，研究人員已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，決定蛋白質(zhì)如何折疊的相關(guān)信息蘊(yùn)含在組成蛋白質(zhì)的氨基酸序列中,。從那時(shí)起,，研究人員一直懷有一個(gè)夢(mèng)想，即試圖根據(jù)已知的氨基酸序列預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu),，但這非常困難,，甚至一度被認(rèn)為是不可能實(shí)現(xiàn)的夢(mèng)想?！鞍柗▏濉痹O(shè)計(jì)者破解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)之謎然而,，就在4年前，出現(xiàn)了一個(gè)驚人的突破,。2020年,，谷歌旗下“深層思維”公司的德米斯·哈薩比斯和約翰·江珀提出名為“阿爾法折疊2”的人工智能模型。哈薩比斯是來(lái)自英國(guó)的神經(jīng)學(xué)家和企業(yè)家,，他是“深層思維”公司的聯(lián)合創(chuàng)始人和首席執(zhí)行官,。他從4歲開始下國(guó)際象棋，2009年獲得英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)博士學(xué)位,。他還曾領(lǐng)銜開發(fā)“深層思維”公司的“阿爾法圍棋”程序,，該程序在復(fù)雜的圍棋游戲中擊敗世界冠軍、韓國(guó)圍棋選手李世石,。江珀則是“深層思維”公司高級(jí)研究科學(xué)家，早年在美國(guó)芝加哥大學(xué)獲得理論化學(xué)博士學(xué)位,，研究方向?yàn)槭褂脵C(jī)器學(xué)習(xí)模擬蛋白質(zhì)折疊,。2021年，《自然》雜志曾將他列入年度“十大科學(xué)人物”,?！鞍柗ㄕ郫B2”模型曾贏得有著生物計(jì)算領(lǐng)域“奧運(yùn)會(huì)”之稱的“蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)關(guān)鍵評(píng)估（CASP）”比賽，并成為第一個(gè)能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的機(jī)器學(xué)習(xí)模型,?！鞍柗ㄕ郫B2”模型成功解決了科學(xué)家苦苦思索了數(shù)十年的難題——從氨基酸序列預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，它能夠預(yù)測(cè)幾乎所有已知的2億種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),。自問(wèn)世以來(lái),，“阿爾法折疊2”已被用于海量科學(xué)應(yīng)用中,，例如人們用它應(yīng)對(duì)抗生素耐藥性、尋找瘧疾等疾病的新療法等,?！鞍柗ㄕ郫B2”極大縮短了人工確定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的時(shí)間，展示了人工智能對(duì)于科學(xué)發(fā)現(xiàn)的影響,。此外,，這項(xiàng)研究將有助于人們更好地了解疾病，并能加速新靶向藥物開發(fā),。到今年10月,，已有來(lái)自大約190個(gè)國(guó)家的200多萬(wàn)人使用了“阿爾法折疊2”程序。設(shè)計(jì)全新蛋白質(zhì)開辟無(wú)限可能自然界中的蛋白質(zhì)種類有限,，研究人員希望創(chuàng)建出新的蛋白質(zhì)種類,，使其執(zhí)行諸如分解有害物質(zhì)或作為化學(xué)制造業(yè)工具等功能。該領(lǐng)域自20世紀(jì)90年代末興起,，美國(guó)華盛頓大學(xué)西雅圖分校教授戴維·貝克在該領(lǐng)域取得突破,。他開發(fā)的名為Rosetta的軟件成功構(gòu)建出不是天然存在的全新蛋白質(zhì)。貝克的研究團(tuán)隊(duì)首先提出一個(gè)全新結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),，然后利用Rosetta計(jì)算哪種氨基酸序列可以生成所需的蛋白質(zhì),。為了驗(yàn)證該軟件的成功率，貝克的研究小組將軟件建議的氨基酸序列基因引入細(xì)菌,，這些細(xì)菌生產(chǎn)了所需的蛋白質(zhì),。然后，他們利用X射線晶體學(xué)確認(rèn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與他們的設(shè)計(jì)幾乎完全符合,。該成果于2003年發(fā)表,。此后，他的研究小組不斷創(chuàng)造出一個(gè)又一個(gè)具有新功能的蛋白質(zhì),，可用于催生新的納米材料,、靶向藥物、疫苗研發(fā),、微型傳感器以及更環(huán)保的化學(xué)工業(yè)等,，為實(shí)現(xiàn)人類福祉開辟了無(wú)限可能。貝克當(dāng)天接受電話采訪時(shí)說(shuō),，他獲得這一殊榮是站在了巨人的肩膀上,。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)真正凸顯了人工智能的力量，使人們得以將人工智能方法應(yīng)用于蛋白質(zhì)設(shè)計(jì),，大大提高了設(shè)計(jì)的能力和準(zhǔn)確性。來(lái)源：新華社版權(quán)歸原作者所有如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除