Znamy laureatów Nagrody Nobla 2024 w dziedzinie chemii. Nagrodzono trzy osoby. | Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej

W trzecim dniu tygodnia noblowskiego ogłoszono tegorocznych laureatów w dziedzinie chemii. Werdyktem Komisji Noblowskiej nagroda powędrowała do Davida Bakera z Uniwersytetu w Waszyngtonie, Demissa Hassabisa oraz Johna M. Jumpera z Google DeepMind z Wielkiej Brytanii.

Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii przyznano w tym roku w połowie Davidowi Bakerowi „za obliczeniowe projektowanie białek”, a w drugiej połowie wspólnie Demisowi Hassabisowi i Johnowi M. Jumperowi „za przewidywanie struktury białek”. Demis Hassabis i John Jumper z powodzeniem wykorzystali sztuczną inteligencję do przewidywania struktury niemal wszystkich znanych białek. David Baker nauczył się, jak opanować elementy budulcowe życia i tworzyć zupełnie nowe białka.

O osiągnieciach szerzej

David Baker (ur. 6 października 1952 w Seattle) – amerykański biochemik. Profesor University of Washington. Baker jest pionierem obliczeniowych metod projektowania i przewidywania trójwymiarowych struktur białek z wykorzystaniem sztucznej inteligencji. Stworzył projekty Rosetta@home i Foldi Hassabis jest nie tylko wizjonerem, ale także naukowcem. Jego prace nad sztuczną inteligencją są ściśle powiązane z jego zrozumieniem ludzkiego mózgu. W swojej pracy doktorskiej na University College London badał, jak mózg tworzy pamięci i jak te procesy mogą być naśladowane przez maszyny.t. Założyciel wielu firm biotechnologicznych, w 2024 roku uznany przez magazyn Time za jedną ze stu najbardziej wpływowych osób w dziedzinie zdrowia.

Ciekawostki

• Dzięki internetowej grze, grupie uczonych udało się rozszyfrować budowę ważnego białka retrowirusa, z tej samej rodziny co HIV. Jest to krok w stronę projektowania skuteczniejszych leków dla osób z HIV/AIDS. Autorami odkrycia są biochemicy z Czeskiej Akademii Nauk w Pradze, bioinformatycy z University of Washington w Seattle (USA) oraz grupa badaczy z Zakładu Krystalografii Uniwersytetu Adama Mickiewicza, kierowana przez prof. Mariusza Jaskólskiego.

Gra, opracowana przez zespół dr. Davida Bakera na University of Washington w Seattle, polegała na poprawnym zwinięciu łańcucha białkowego. Graczom, jako jedną z zagadek przedstawiano strukturę proteazy wirusa M-PMV. Gracze wygenerowali ponad milion struktur próbnych, a najlepsze z nich okazały się całkiem dobrymi modelami do rozwiązania struktury krystalicznej tego białka. Dzięki wyobraźni przestrzennej i niesamowitej intuicji internautów udało się rozwiązać bardzo ważny problem naukowy.

Eksperyment pokazał, że połączona inteligencja i zdolności milionów użytkowników gier komputerowych mogą być przy umiejętnym wykorzystaniu decydującym elementem w rozwiązywaniu skomplikowanych problemów, także naukowych. Sukces ten nie byłby możliwy bez kryształów, eksperymentów z dyfrakcją promieniowania rentgenowskiego i bez umiejętnej analizy krystalograficznej. Polski zespół prowadził swoje badania w Centrum Badań Biokrystalograficznych Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu.

• Naukowcy z University of Washington (UW) z dr Davidem Baker na czele opracowali nowy sposób wykrywania pandemicznego koronawirusa, a także przeciwciał przeciwko niemu. Zaprojektowali bioczujniki oparte na białkach, które świecą w ciągu kilku minut po zmieszaniu ze składnikami wirusa lub specyficznymi przeciwciałami przeciwko COVID-19. Jako materiał do badania służy płyn pobrany z nosa lub próbka krwi. Do ich zaprojektowania czujników naukowcy wykorzystali symulacje komputerowe.
• Naukowcy z University of Washington przeprojektowali proteinę, która pobudza układ odpornościowy do walki z nowotworami. Dzięki temu wyeliminowali niebezpieczne skutki uboczne, które pojawiały się podczas stosowania białka. W testach na myszach nowy związek silnie hamował wzrost nowotworów, a u części zwierząt doprowadził nawet do usunięcia guzów.

Sir Demis Hassabis (ur. 27 lipca 1976) – brytyjski informatyk, badacz sztucznej inteligencji. Ponadto programista i projektant sztucznej inteligencji gier wideo oraz ekspert w grach planszowych. Jest dyrektorem generalnym i współzałożycielem DeepMind (firma, która przekształciła nasze postrzeganie możliwości sztucznej inteligencji) i Isomorphic Labs oraz doradcą rządu Wielkiej Brytanii ds. sztucznej inteligencji.

Jest członkiem Royal Society, a za swoją pracę nad AlphaFold otrzymał wiele prestiżowych nagród, w tym Breakthrough Prize, Canada Gairdner International Award i Lasker Award. W 2017 roku został odznaczony Orderem Imperium Brytyjskiego i znalazł się na liście 100 najbardziej wpływowych ludzi magazynu Time. W 2024 roku został pasowany na rycerza za zasługi dla sztucznej inteligencji.

Hassabis pochodzi z bardzo multinarodowej rodziny, co daje mu unikalne tło kulturowe. Zainteresował się szachami już w wieku 4 lat, a w wieku 13 lat zdobył tytuł mistrza międzynarodowego. Ta wczesna pasja do gry logicznej była zapowiedzią jego późniejszej kariery.

Ciekawostki

• W listopadzie 2020 roku, DeepMind dokonał przełomu w jednym z najbardziej skomplikowanych zagadnień biologicznych – przewidywaniu struktury trójwymiarowej białek na podstawie sekwencji aminokwasów. Do połowy 2021, AlphaFold – model stworzony przez DeepMind- był w stanie zasymulować strukturę niemal 200 milionów białek pochodzących z miliona różnych gatunków.
• Hassabis jest nie tylko wizjonerem, ale także naukowcem. Jego prace nad sztuczną inteligencją są ściśle powiązane z jego zrozumieniem ludzkiego mózgu. W swojej pracy doktorskiej na University College London badał, jak mózg tworzy pamięci i jak te procesy mogą być naśladowane przez maszyny.

John M. Jumper amerykański naukowiec pracujący w DeepMind, firmie należącej do Alphabet. Wraz z  Demis Hassabis stworzył AlphaFold  - model sztucznej inteligencji zdolny do przewidywania z dużą dokładnością struktur białek na podstawie ich sekwencji aminokwasów. W 2023 roku nagrodzony Nagrodą im. Alberta Laskera w dziedzinie podstawowych badań medycznych. Czasopismo naukowe Nature umieściło Jumpera na liście dziesięciu „osób, które liczyły się” w nauce na corocznym liście 10 „Nature” w 2021 r.

Jumper kształcił się na Uniwersytecie w Chicago, gdzie w 2017 r. uzyskał stopień doktora za badania nad wykorzystaniem uczenia maszynowego do symulacji zwijania i dynamiki białek. Jumper studiował także fizykę na Uniwersytecie w Cambridge, gdzie przebywał na stypendium Marshalla, a także posiada tytuł licencjata w dziedzinie fizyki i matematyki uzyskany na Uniwersytecie Vanderbilt.