Девочки, сегодня Шведская королевская академия наук объявила лауреатов Нобелевской премии по химии, которую традиционно разделили между учёными, вместе совершившими прорыв в науке.

Одну половину премии получил специалист по вычислительной биологии Дэвид Бейкер (62 года) из Университета Вашингтона — за "вычислительную модель белков". Вторую, за "предсказание структуры белков", разделил коллектив молодых учёных из двух человек, работающих на британскую дочку Google — компанию Deep Mind. Авторы из Google DeepMind — совсем молодые учёные. Один из них исследователь искусственного интеллекта, нейробиолог и разработчик компьютерных игр Демис Хассабис (48 лет), а второй Джон Майкл Джампер, специалист по искусственному интеллекту и машинному обучению.

Вы зададите резонный вопрос: но причём же тут химия? А те, кто знает историю Google DeepMind, наверняка вспомнят, что этот британский стартап изначально занимался алгоритмами и машинным обучением. Это они первыми создали компьютерную программу для игры в китайскую стратегическую игру Го, которая смогла победить человека. Ранее это считалось невозможным.

И вот эти трое добились настоящего прорыва в методах математического прогнозирования структуры белков. С применением искусственного интеллекта, конечно же! В результате их совместных усилий в 2018 году появилась нейросеть AlphaFold, которая навсегда изменила молекулярную биологию.

С помощью AlphaFold удалось решить фундаментальную проблему, над которой химики, биологи и специалисты по компьютерным вычислениям бились более 50 лет: как смоделировать 3D-структуру любого белка, зная только последовательность составляющих его аминокислот.

Как говорил дедушка Фридрих Энгельс: «Жизнь есть способ существования белковых тел…» Белки — наше всё, но прежде всего, мы сами. Поскольку структура любой молекулы определяет её свойства, знание точной структуры белка позволяет прогнозировать его взаимодействие с клеточными рецепторами, реакции с ферментами и всевозможные биологические эффекты.

Но структура белков невероятно сложна, что же делать? Теперь достаточно обратиться в открытую базу данных, составленную Google DeepMind. Она содержит описания структуры около 200 миллионов белков — практически всех известных сегодня. А вместо длительных и энергоёмких вычислений теперь достаточно сделать лишь один запрос, а если нужного белка нет в базе — нейросеть AlphaFold поможет смоделировать новый с нужными свойствами.

Это откроет путь к массовой индивидуальной медицине, когда лекарства можно будет проектировать и создавать, исходя из особенностей каждого человека, а также изучать развитие болезней на молекулярном уровне, разрабатывать вакцины в разы быстрее, сделать их безопаснее и эффективнее.

NobelPrize.org

The Nobel Prize in Chemistry 2024

The Nobel Prize in Chemistry 2024 was divided, one half awarded to David Baker "for computational protein design", the other half jointly to Demis Hassabis and John M. Jumper "for protein structure prediction"