Data dodania: 2024-10-10
Znamy laureatów Nagrody Nobla 2024 w dziedzinie chemii. Nagrodzono trzy osoby.
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
Białka składają się zazwyczaj z 20 różnych aminokwasów, które można opisać jako elementy składowe życia. W 2003 roku David Bakerowi udało się wykorzystać te elementy do zaprojektowania nowego białka, które nie przypominało żadnego innego wcześniej znanego. Od tego czasu jego grupa badawcza tworzyła kolejne białka, które można wykorzystać jako produkty farmaceutyczne, szczepionki, nanomateriały i miniaturowe czujniki.
Drugie odkrycie dotyczy przewidywania struktur białek. W białkach aminokwasy są połączone ze sobą w długie łańcuchy, które składają się, tworząc trójwymiarową strukturę, decydującą dla funkcji białka. Od lat 70. XX wieku naukowcy próbowali przewidywać struktury białek na podstawie sekwencji aminokwasów, ale było to niezwykle trudne. Cztery lata temu nastąpił oszałamiający przełom.
W 2020 roku Demis Hassabis i John Jumper zaprezentowali model AI o nazwie AlphaFold2. Dzięki niemu byli w stanie przewidzieć strukturę praktycznie wszystkich 200 milionów białek zidentyfikowanych przez badaczy. Od czasu ich przełomu AlphaFold2 był używany przez ponad dwa miliony osób ze 190 krajów. Narzędzie sprawia, że naukowcy mogą teraz lepiej zrozumieć oporność na antybiotyki i tworzyć obrazy enzymów, które mogą rozkładać plastik.
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.
