Нобелевская премия по химии была присуждена трем ученым за их революционные открытия, которые демонстрируют мощь передовых технологий, таких как искусственный интеллект, в решении сложных задач науки. Об этом сообщает The New York Times. Лауреатами стали Демис Хассабис и Джон Джампер из Google DeepMind, использовавшие ИИ для предсказания структуры миллионов белков, а также Дэвид Бейкер из Университета Вашингтона, который применил компьютерное моделирование для создания новых белков.
Прорыв в изучении белков
Работа лауреатов дала ответ на давнюю проблему — предсказание формы белков, что открывает двери для многих научных и медицинских достижений. Как отметил член Нобелевского комитета Йохан Аквист, понимание того, как работают белки, зависит от знания их структуры. И лауреаты смогли достичь этого с помощью передовых технологий, таких как AlphaFold.
Ранее на решение этой задачи уходили месяцы или даже десятилетия, но технологии ИИ, как AlphaFold, могут справиться с этим за несколько часов или минут. Это находит широкое применение, включая разработку новых лекарств и ферментов, таких как те, что расщепляют пластиковые бутылки, делая их пригодными для переработки.
Искусственный интеллект в науке
Работы лауреатов — не первый пример успешного применения ИИ в науке. Профессор химического машиностроения Фрэнсис Арнольд, получивший Нобелевскую премию в 2018 году, заявил, что ИИ кардинально изменяет способы проведения научных исследований, увеличивая возможности решения ранее нерешаемых задач. Президент Американского химического общества Мэри Кэрролл отметила, что вычислительные методы становятся неотъемлемой частью химических исследований, позволяя уменьшить зависимость ученых от лабораторных экспериментов.
Однако, как отметил доктор Хассабис, ИИ — это технология двойного назначения. Она способна приносить как пользу, так и вред, если попадет в руки недобросовестных субъектов. Некоторые ученые выражают опасения, что такие технологии могут быть использованы для создания новых вирусов или токсичных веществ.
Важность научного регулирования
В связи с возможными рисками, доктор Бейкер и более 90 других ученых подписали соглашение, направленное на контроль над оборудованием, которое может быть использовано для создания биологического оружия, чтобы гарантировать, что исследования в области ИИ будут безопасны для человечества.
Проблема сворачивания белков решена
Белки и ферменты — это основные «рабочие механизмы» всех живых существ. Они начинаются как длинные цепи химических соединений, которые затем сворачиваются в сложные трехмерные структуры, определяющие их функции. Исследователи много лет бились над решением так называемой проблемы сворачивания белков, и наконец, благодаря работе Хассабиса и Джампера, эта задача была решена.
В 2020 году команда Google DeepMind представила усовершенствованную версию AlphaFold, которая смогла предсказать структуру белков с точностью, не уступающей лабораторным экспериментам. Это открыло огромные возможности для биохимии и разработки лекарств.
Личный вклад ученых
Демис Хассабис родился в Лондоне и в подростковом возрасте был вторым в мире шахматистом до 14 лет. В 2010 году он вместе с коллегами основал компанию DeepMind, которая занялась разработкой ИИ. Примерно через четыре года Google купила компанию за 650 миллионов долларов. Одной из их главных разработок стала система AlphaFold, которая и привела к научному прорыву.
Джон Джампер, самый молодой лауреат по химии за последние 70 лет, присоединился к DeepMind в 2017 году и с тех пор работал над AlphaFold. В 2018 году команда приняла участие в глобальном конкурсе, посвященном предсказанию структуры белков, и их технология превзошла всех остальных участников.
Дэвид Бейкер, еще один лауреат, начал свои исследования белков задолго до появления ИИ. В 2003 году он создал первый новый белок, который не существовал в природе, используя компьютерную модель Rosetta. В последние годы его исследования в области дизайна белков пересекаются с работой DeepMind. Его лаборатория использует нейронные сети для создания чертежей новых белков, что привело к разработке новых медицинских препаратов, таких как противовирусный спрей от Covid-19 и лекарства от целиакии.
Заключение
Работа лауреатов Нобелевской премии по химии 2023 года показывает, как искусственный интеллект трансформирует науку, позволяя решать задачи, которые ранее считались нерешаемыми. Их открытия открывают новые горизонты для медицины и биотехнологий, подчеркивая как огромный потенциал, так и возможные риски использования передовых технологий.