伦敦(美联社)——周三,三位发现了解码甚至设计新型蛋白质(生命的基石)的强大技术的科学家被授予诺贝尔化学奖。他们的工作使用了包括人工智能在内的先进技术,并有可能改变新药和其他材料的制造方式。
该奖项授予了西雅图华盛顿大学的生物化学家大卫·贝克(David Baker),以及谷歌旗下位于伦敦的英美人工智能研究实验室 DeepMind 的计算机科学家德米斯·哈萨比斯(Demis Hassabis)和约翰·江珀(John Jumper)。
诺贝尔化学委员会主席海纳·林克(Heiner Linke)表示,该奖项表彰了几十年来在化学,特别是生物化学领域中未解决的“一项重大挑战”。
“今天授予的正是这一突破。”他说。
蛋白质是由数千个原子组成的复杂分子,它们以无数种形状扭曲、旋转、弯曲和螺旋,决定了其生物功能。几十年来,科学家们一直梦想能够高效地设计和构建新的蛋白质。
62 岁的贝克的工作自 20 世纪 90 年代以来一直得到美国国立卫生研究院的资助,他创建了一个名为 Rosetta 的计算机程序,帮助分析综合数据库中现有蛋白质的信息,以构建自然界中不存在的新蛋白质。
诺贝尔委员会的约翰·阿克维斯特(Johan Aqvist)说:“现在似乎用这种技术几乎可以构建任何类型的蛋白质。”
48 岁的哈萨比斯和 39 岁的江珀创建了一个人工智能模型,该模型已经预测了研究人员曾经识别出的所有 2 亿种蛋白质的结构。
林克说,这两人“成功破解了密码。通过巧妙地利用人工智能,他们使得预测自然界中几乎任何已知蛋白质的复杂结构成为可能。”
能够定制设计新蛋白质——以及更好地理解现有蛋白质——可以使研究人员创造新的药物和疫苗。
贝克在新闻发布会上说,这也可以让科学家设计新的酶来分解塑料或其他废弃物以中和污染,甚至为半导体想出全新的材料。
贝克告诉美联社:“我认为制造更好的药物有极好的前景——更智能的药物,只在身体的正确时间和地点起作用。”
他说,一个例子是一种潜在的鼻喷雾剂,可以减缓或阻止特定病毒(如 COVID-19)的快速传播。另一个是一种破坏被称为细胞因子风暴的症状级联的药物。
美国国立卫生研究院的一位主任乔恩·洛尔施(Jon Lorsch)说:“这一直是圣杯。如果你能弄清楚蛋白质序列如何折叠成其特定结构,那么就有可能设计出蛋白质序列折叠成以前从未见过的、可能对我们有用的结构。”
获奖者们有何反应?
贝克告诉美联社,他和妻子在凌晨得知自己获得了诺贝尔奖,妻子立即尖叫起来。
“所以声音有点震耳欲聋。”他说。
哈萨比斯说,当他最终接到电话时,他正在家里度过一个“正常的早晨”。
他在一次在线新闻发布会上说,诺贝尔委员会起初没有他的电话号码,先联系上了他的妻子,但她挂了他们几次电话。
“他们一直坚持,然后我想她意识到这是一个瑞典号码,然后他们要了我的号码。”他说。
谷歌 DeepMind 的研究员兼主任江珀说:“这太不可思议了。此刻感觉太不真实了。这太棒了。”
人工智能的作用是什么?
作为英国领先的科技人物之一,哈萨比斯于 2010 年共同创立了人工智能研究实验室 DeepMind,该实验室于 2014 年被谷歌收购。其过去的突破之一是开发了一个掌握了中国围棋并击败了该游戏的人类世界冠军的人工智能系统。
在过去,研究人员要花费数月或数年时间来解码单个复杂蛋白质的结构。
但哈萨比斯告诉美联社,DeepMind 研究人员创建的名为 AlphaFold 的人工智能模型“可以在几秒钟或几分钟内相当准确地确定蛋白质的结构”,并补充说这为研究人员节省了“可能数年的艰苦实验工作”。
这两个研究小组从彼此的工作中学习。
贝克说,哈萨比斯和江珀的人工智能工作给了他的团队巨大的推动。
贝克说:“德米斯和约翰在蛋白质结构预测方面的突破真的向我们突出了人工智能可能拥有的力量。这促使我们将这些人工智能方法应用于蛋白质设计。”
江珀说:“科学已经加速了。这是人工智能将使科学更快的关键证明。”
这是今年与谷歌人工智能研究有关的人获得的第二个诺贝尔奖。
76 岁的诺贝尔物理学奖得主杰弗里·辛顿(Geoffrey Hinton),常被称为“人工智能教父”,也曾在这家总部位于加利福尼亚的科技公司工作,直到辞职,以便他能更公开地谈论人工智能的潜在弊端。
辛顿在周二的新闻发布会上说:“我希望人工智能会带来巨大的好处。我确信它会在医疗保健方面做到这一点。”
“我担心的是它也可能导致坏事。特别是当我们得到比我们自己更智能的东西时,没有人真正知道我们是否能够控制它们。”
宾夕法尼亚大学的计算机科学家迈克尔·卡恩斯(Michael Kearns)说,周三的化学奖获奖者代表了推动人工智能先驱工作的年轻一代。
他们正在使人工智能模型“可扩展和实用,并将其应用于非常重要的科学问题。”
贝克获得 1100 万瑞典克朗(100 万美元)奖金的一半,而哈萨比斯和江珀分享另一半。
诺贝尔奖项于周一拉开帷幕,医学研究人员维克多·安布罗斯(Victor Ambros)和加里·鲁夫昆(Gary Ruvkun)获得医学奖。辛顿和另一位人工智能先驱、91 岁的约翰·霍普菲尔德(John Hopfield)获得物理学奖。
奖项继续颁发,文学奖于周四颁发,诺贝尔和平奖于周五颁发,经济学奖于 10 月 14 日颁发。
奖金来自该奖项的创建者、瑞典发明家阿尔弗雷德·诺贝尔(Alfred Nobel)的遗产。获奖者受邀于 12 月 10 日(诺贝尔逝世周年纪念日)在典礼上领奖。


