诺贝尔化学奖【2024年度】

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诺贝尔化学奖【2024年度】

作者：石油醚

导读

今年的诺贝尔化学奖于10月9日17点45分在瑞典首都斯德哥尔摩瑞典皇家科学院揭晓，诺贝尔奖委员会将2024年的诺贝尔化学奖授予美国科学家David Baker、英国科学家Demis Hassabis和John M. Jumper，因其在“计算机蛋白设计及用于蛋白质结构预测”方面做出了突出的贡献(图1)。其中，David Baker成功构建出全新的蛋白质。Demis Hassabis和John Jumper开发了一个人工智能模型来预测蛋白质的复杂结构。

图 1 2024年诺贝尔化学奖得主

● 获奖理由

生命的多样性蛋白质作为化学工具具有惊人的能力，其在控制和驱动所有化学方面具有重要的作用，并且这些化学反应还是构建构成了生命的基础。此外，蛋白质还具有激素、信号物质、抗体和不同组织的构建块的功能。诺贝尔化学委员会主席Heiner Linke表示：“今年获得认可的发现之一是关于构建蛋白质。另一个是关于实现一个50年前的梦想：根据氨基酸序列预测蛋白质结构”。这两项发现都开辟了巨大的可能性。”

蛋白质通常由20种不同的氨基酸组成，其可作为生命的基石。在2003年，David Baker成功地利用这些模块设计出一种不同于其他任何蛋白质的新型蛋白质。自此，他的研究小组就创造了一个又一个富有想象力的蛋白质，包括可以用于药物、疫苗、纳米材料和微型传感器的蛋白质。

第二个发现是关于蛋白质结构的预测。在蛋白质中，氨基酸连接在一起形成长链，折叠形成三维结构，这对蛋白质的功能具有决定性作用。自20世纪70年代以来，研究人员一直试图从氨基酸序列中预测蛋白质结构，试图突破这一难题。然而，四年前，Demis Hassabis 和 John Jumper完成了这一壮举。

2020 年，Demis Hassabis 和 John Jumper 展示了一个名为 AlphaFold 2 的AI 模型。在它的帮助下，科学家能够预测研究人员已经确定的几乎所有2亿种蛋白质的结构。自AlphaFold 2取得突破以来，已有来自190个国家的200多万人使用。在无数的科学应用中，研究人员现在可以更好地了解抗生素耐药性，并创造出可以分解塑料的酶的图像。