来源:纽约时报
诺贝尔化学奖于周三(10月9日)颁发给三位科学家,以表彰他们的发现,展示了包括人工智能在内的先进技术在预测蛋白质形状、生命化学工具以及发明新工具方面的潜力。
获奖者分别是:谷歌 DeepMind 的德米斯·哈萨比斯(Demis Hassabis) 和约翰·江珀(John Jumper),他们利用人工智能预测了数百万种蛋白质的结构;以及华盛顿大学的大卫·贝克(David Baker),他利用计算机软件发明了一种新的蛋白质。
诺贝尔化学奖委员会成员约翰·阿奎斯特周三表示,今年获奖者的工作影响“非常巨大”。“为了了解蛋白质的工作原理,你需要知道它们是什么样子的,这就是今年的获奖者所做的。”
周三颁发的奖项也是本周第二个涉及人工智能的奖项,凸显了该技术在科学研究中日益增长的重要性。
委员会表示,哈萨比斯博士和江珀博士已经利用他们的人工智能模型 AlphaFold2 计算了所有人类蛋白质的结构。委员会表示,研究人员“还预测了研究人员在绘制地球生物图谱时迄今发现的几乎所有 2 亿种蛋白质的结构”。
哈萨比斯博士和江珀博士都是谷歌 DeepMind 团队的成员,这是谷歌的中央人工智能实验室,该实验室的人工智能技术可以快速可靠地预测蛋白质和酶的物理形状——驱动病毒、细菌、人体和所有其他生物行为的微观机制。
生物化学家已利用该技术加速药物的发现,它还可以带来新的生物工具,例如可有效分解塑料瓶并将其转化为易于重复使用和回收的材料的酶。
蛋白质最初是一串化学化合物,然后扭曲和折叠成三维形状,决定了它们能做什么和不能做什么。在 AlphaFold 出现之前,科学家们要花几个月甚至几十年的时间才能确定单个蛋白质的精确形状。
AlphaFold 可以在几个小时甚至几分钟内完成这项工作。
当谷歌团队于 2020 年公布这项技术时,许多科学家认为,这样的突破还需要数年时间。科学家们已经努力了 50 多年,才解决了所谓的“蛋白质折叠问题”。
阿奎斯特博士说,贝克博士“开辟了一个我们从未见过的蛋白质结构的全新世界”。
2003 年,委员会指出,贝克博士“成功设计出一种与其他蛋白质不同的新蛋白质”,并称这是“一项非凡的进展”。
委员会表示,他的研究小组“已经创造出一个又一个富有想象力的蛋白质,包括可用作药物、疫苗、纳米材料和微型传感器的蛋白质。”
贝克博士的蛋白质已成为多种潜在医疗治疗方法的基础,例如用于治疗 Covid-19 的抗病毒鼻喷雾剂和用于治疗乳糜泻的药物。
他还共同创立了20多家生物技术公司。
获奖者是谁?
哈萨比斯博士出生于伦敦,他的父母(一个是希腊塞浦路斯人,另一个是新加坡人)经营着一家玩具店。十几岁时,他是 14 岁以下世界排名第二的国际象棋选手,在进入大学之前就开始从事专业电子游戏设计工作。
在剑桥大学获得计算机科学学位后,他创办了自己的视频游戏公司,然后重返学术界攻读神经科学博士学位。2010 年,哈萨比斯博士与一位同行学者和一位儿时好友共同创立了一家名为 DeepMind 的人工智能初创公司。大约四年后,谷歌以 6.5 亿美元收购了该公司。
DeepMind 的既定目标是打造通用人工智能,即能够完成人类大脑所能完成的任何事情的机器。该公司还探索了其他有助于实现这一目标并能解决特定科学问题的技术。AlphaFold 就是其中一项技术。
江珀博士出生于美国。他在范德堡大学获得本科学位,在剑桥大学获得硕士学位,之后在芝加哥大学获得理论化学博士学位。2017 年,在谷歌收购 DeepMind 实验室后,他以研究员身份加入该实验室。他与哈萨比斯博士等人一起,很快开始研究后来的 AlphaFold。
贝克博士出生于西雅图,1984 年获得哈佛大学学士学位,1989 年获得加州大学伯克利分校生物化学博士学位。
目前在华盛顿大学担任蛋白质设计研究所所长,兼任生物化学教授,贝克博士在研究所的研究主要集中于蛋白质结构的预测与设计。
贝克博士说,他对蛋白质及其解决问题的能力感到兴奋。他和研究人员设计的一种蛋白质可以预防冠状病毒。(仪式结束后,当一名记者问他是否有最喜欢的蛋白质时,他回答说:“我喜欢所有的蛋白质。我不想挑出最喜欢的。”)
获奖者对于获奖有何感想?
当委员会于周三通知获奖者时,贝克博士正在睡觉。“我接了电话,听到了公告,然后我妻子开始大声尖叫,所以我听不太清楚。”他告诉记者。
他说,他在与诺贝尔委员会通话时“拒绝了 100 个电话”。
谷歌 DeepMind 在网站 X 的一篇文章中将该奖项描述为“人工智能、计算生物学以及科学本身的一项巨大成就”。
江珀博士拍摄了一段视频,通过视频通话与同事分享这一消息。他们在电脑屏幕上的小方块中拥抱并欢呼。
“很高兴你们现在都赶上进度了。”他说。
谁获得了2023年诺贝尔化学奖?
该奖项授予了 Moungi G. Bawendi、Louis E. Brus 和 Alexei I. Ekimov,以表彰他们发现和开发了量子点。量子点是一种由紧密挤压的粒子构成的半导体,有望推动电子技术、太阳能电池和加密量子信息领域的进步。
今年还有谁获得诺贝尔科学奖?
- 周一,生理学或医学奖授予了维克多·安布罗斯和加里·鲁夫昆,以表彰他们发现了微小RNA,这种物质有助于决定细胞的发育和功能。
- 周二,物理学奖被授予约翰·霍普菲尔德 (John J. Hopfield) 和杰弗里·辛顿 (Geoffrey E. Hinton),以表彰他们的发现,它们帮助计算机以类似人脑的方式学习,为人工智能的发展奠定了基础。
其他诺贝尔奖什么时候公布?
- 诺贝尔文学奖将于周四在斯德哥尔摩瑞典文学院颁发。去年,挪威的约恩·福斯因其戏剧和散文“为不可言说的事物发声”而获此殊荣。
- 诺贝尔和平奖将于周五在奥斯陆的挪威诺贝尔研究所颁发。去年,伊朗活动家纳尔格斯·穆罕默迪因“反对伊朗妇女受压迫以及为促进所有人的人权和自由而斗争”而获得表彰。穆罕默迪女士正在伊朗监狱服刑 10 年,她的律师对她的健康状况表示担忧。
- 诺贝尔经济学奖将于周一在斯德哥尔摩瑞典皇家科学院颁发。去年,克劳迪娅·戈尔丁因其研究成果而获奖,该成果揭示了劳动力参与和收入方面的性别差距的原因。