Vedci, ktorí použili AI na „prelomenie kódu“ takmer všetkých proteínov, získali Nobelovu cenu za chémiu

Nobelovu cenu za chémiu za rok 2024 získalo trio vedcov, ktorí použili umelú inteligenciu na „rozlúsknutie kódu“ takmer všetkých známych proteínov, „chemických nástrojov života“.

Cenu „rozdelili“ na dve polovice

Nobelova komisia ocenila Davida Bakera za dokončenie „takmer nemožného počinu pri budovaní úplne nových druhov proteínov“ a Demisa Hassabisa a Johna Jumpera za vývoj modelu AI na predpovedanie komplexných štruktúr proteínov – problém, ktorý bol 50 rokov nevyriešený. „Potenciál ich objavov je obrovský,“ uviedol výbor pri stredajšom vyhlásení ceny vo Švédsku.

Proteíny, reťazec molekúl aminokyselín, sú stavebnými kameňmi života. Pomáhajú formovať bunky vlasov, pokožky a tkanív; čítajú, kopírujú a opravujú DNA; a pomáhajú prenášať kyslík v krvi. Zatiaľ čo proteíny sú vytvorené len z približne 20 aminokyselín, možno ich kombinovať takmer nekonečnými spôsobmi a poskladať sa do veľmi zložitých vzorov v trojrozmernom priestore.

Výbor uviedol, že stredajšia cena mala dve „polovice“. Prvú dostal Hassabis, britský počítačový vedec, ktorý spoluzakladal výskumné laboratórium AI spoločnosti Google DeepMind, a Jumper, americký výskumník, ktorý tiež pracuje v DeepMind. Hassabis a Jumper boli ocenení za použitie AI na predpovedanie trojrozmernej štruktúry proteínu zo sekvencie aminokyselín, čo im umožnilo predpovedať štruktúru takmer všetkých 200 miliónov známych proteínov.

Ich program AI – AlphaFold Protein Structure Database – využívali najmenej 2 milióny výskumníkov na celom svete. Funguje ako „vyhľadávanie Google“ pre proteínové štruktúry, poskytuje okamžitý prístup k predpovedaným modelom proteínov, urýchľuje pokrok v základnej biológii a iných súvisiacich oblastiach. 

Vytvorenie nových proteínov

Od vydania kľúčového dokumentu dvojice v roku 2021 bol citovaný viac ako 13 000-krát. David Pendlebury, vedúci analýzy výskumu v Clarivate‘s Institute for Scientific Information, to opísal ako „výnimočné číslo“. Z celkového počtu 61 miliónov vedeckých prác bolo len asi 500 citovaných viac ako 10 000-krát.

Druhá „polovica“ ceny bola udelená Bakerovi, americkému biochemikovi a profesorovi na University of Washington, za použitie počítačových metód na vytvorenie proteínov, ktoré predtým neexistovali a mali úplne nové funkcie. „Schopnosť vytvárať proteíny, ktoré sú nabité novými funkciami, je rovnako ohromujúca,“ uviedol výbor, ktorý siaha od vytvárania nových liečiv až po rýchlejší vývoj nových vakcín.

Práca Hassabisa a Jumpera je založená na umelých neurónových sieťach, za ktorých vývoj v utorok získali dvaja výskumníci Nobelovu cenu za fyziku. Predtým, ako sa pár obrátil na bielkoviny, pracoval na počítačovom programe, ktorý bol schopný popasovať sa s najlepšími svetovými hráčmi starej čínskej stolovej hry Go.