"Ъ": Нобель с высоким содержанием белка
Награду получили биохимик и разработчики модели ИИ
Шведская королевская академия наук огласила в среду имена очередных нобелевских лауреатов. Награду по химии разделили американские и британские ученые Дэвид Бейкер, Джон Джампер и Демис Хассабис, получившие её за компьютерное моделирование структуры белков и модели искусственного интеллекта (ИИ) в этой области. Их исследования пригодятся в медицине, поясняют в Нобелевском комитете, - например, для понимания процессов устойчивости к антибиотикам. Опрошенные "Ъ" эксперты говорят, что исследования лауреатов уже пригодились в ходе разработки вакцин во время пандемии коронавируса.
Нобелевскую премию по химии разделили американские и британские учёные (слева направо) Дэвид Бейкер, Джон Джампер и Демис Хассабис / Photo © UW Medicine / "Google DeepMind" / Je / "Associated Press"
Лауреатами Нобелевской премии по химии стали американский биохимик Дэвид Бейкер и два представителя "Google DeepMind" (дочерняя компания "Google") - Демис Хассабис и Джон Джампер. 62-летний уроженец Сиэтла Дэвид Бейкер получил докторскую степень в 1989 году в Калифорнийском университете в Беркли, а сейчас трудится профессором Вашингтонского университета в Сиэтле. Американскому учёному удалось создать "совершенно новые виды белков", говорится в пресс-релизе Нобелевского комитета. "Белки обычно состоят из 20 различных аминокислот, которые можно описать как строительные блоки жизни", - поясняется в коммюнике комитета, где добавляют, что в 2003 году господину Бейкеру удалось с помощью "этих блоков" разработать "новый, ни на кого не похожий белок". В Нобелевском комитете его открытие называют "почти невозможным подвигом".
В свою очередь, 48-летний британский исследователь, гендиректор "Google DeepMind" Демис Хассабис и его более молодой 39-летний коллега по этой компании из США Джон Джампер разработали модель искусственного интеллекта для предсказания сложных структур белков. Председатель Нобелевского комитета по химии Хайнер Линке отметил, что с проблемой не могли справиться 50 лет, и "мечта исполнилась".
"Они взломали код структур белков", - описывают открытия лауреатов в коммюнике комитета. Там поясняют, что с помощью модели ИИ (названной AlphaFold2) учёные смогли предсказать структуру почти всех 200 млн белков, которые они исследовали.
Сама модель ИИ была представлена в 2020 году, и с тех пор её уже использовали 2 млн человек из 190 стран. В Нобелевском комитете поясняют, что с помощью AlphaFold2 учёные смогут лучше понять, например, причины устойчивости организмов к антибиотикам и структуру ферментов, разлагающих пластик.
"Белки - это цепочки из аминокислот. То, из каких аминокислот они состоят, определяется геномом или генами", - поясняет заведующий лабораторией структурного анализа и инжиниринга мембранных систем МФТИ Иван Гущин. "Геном человечество научилось за последние 40 лет очень хорошо читать и расшифровывать, но что делать дальше с этим, не до конца было ясно. Потому что каждый ген кодирует какой-то белок, но на его изучение нужны годы". Разработки учёных Джампера и Хассабиса, по словам Ивана Гущина, позволили эффективно предсказывать структуры белков "в 90 % ключевых случаев". "Благодаря их разработкам наше представление о живой природе расширилось многократно на молекулярном уровне", - добавляет он.
Замдиректора Института интеллектуальных кибернетических систем НИЯУ МИФИ Валентин Климов рассказывает, что исследования по теме, отмеченной премией, ведутся и в России - например, в МИФИ она изучается как хемоинформатика. "Есть большое количество вариаций лекарственных препаратов и их воздействия на человека. Перебирать все белковые последовательности и взаимодействие на них различных ферментов долго - это миллиарды комбинаций. Благодаря разработкам нобелевских лауреатов заведомо неперспективные комбинации отсеиваются за счёт ИИ, то есть он сужает пространство для поиска лекарственных препаратов с нужными характеристиками", - пояснил господин Климов. По его словам, во время пандемии коронавируса "применялись зачатки таких решений, и это позволило придумывать вакцины не за годы, а за месяцы или даже недели".
Заведующий лабораторией структуры и динамики биомолекул МФТИ Валентин Борщевский говорит, что Нобелевские премии по химии раньше присуждали "просто за выяснение структуры какого-нибудь важного белка". "Но оказалось, что можно довольно удачно применять подходы ИИ для того, чтобы и без экспериментов устанавливать структуру этих белков", - пояснил он.
При этом учёный подчеркивает, что обычно Нобелевские премии выдают за научные открытия с солидной задержкой, а в данном случае "прошло буквально несколько лет". "Скорость обоснована тем, что сразу всем стало понятно - это очень полезный инструмент", - полагает господин Борщевский. При этом он добавляет, что исследования лауреатов имеют отношение больше к биологии, чем к химии.
Вручение Нобелевских премий пройдёт 10 декабря - в годовщину смерти её основателя Альфреда Нобеля. Лауреаты премии по химии получат золотые медали и дипломы, а также разделят призовой фонд 11 млн крон (около $1,1 млн). Прошлогоднюю премию по химии разделили учёные Мартин Карплюс, Майкл Левит и Ари Уоршел, получившие её за "развитие многомасштабных моделей комплексных химических систем". Их наработки пригодились, например, в детальном изучении процесса фотосинтеза у растений или в очистке выхлопных газов.
Источник
Шведская королевская академия наук огласила в среду имена очередных нобелевских лауреатов. Награду по химии разделили американские и британские ученые Дэвид Бейкер, Джон Джампер и Демис Хассабис, получившие её за компьютерное моделирование структуры белков и модели искусственного интеллекта (ИИ) в этой области. Их исследования пригодятся в медицине, поясняют в Нобелевском комитете, - например, для понимания процессов устойчивости к антибиотикам. Опрошенные "Ъ" эксперты говорят, что исследования лауреатов уже пригодились в ходе разработки вакцин во время пандемии коронавируса.
Нобелевскую премию по химии разделили американские и британские учёные (слева направо) Дэвид Бейкер, Джон Джампер и Демис Хассабис / Photo © UW Medicine / "Google DeepMind" / Je / "Associated Press"
Лауреатами Нобелевской премии по химии стали американский биохимик Дэвид Бейкер и два представителя "Google DeepMind" (дочерняя компания "Google") - Демис Хассабис и Джон Джампер. 62-летний уроженец Сиэтла Дэвид Бейкер получил докторскую степень в 1989 году в Калифорнийском университете в Беркли, а сейчас трудится профессором Вашингтонского университета в Сиэтле. Американскому учёному удалось создать "совершенно новые виды белков", говорится в пресс-релизе Нобелевского комитета. "Белки обычно состоят из 20 различных аминокислот, которые можно описать как строительные блоки жизни", - поясняется в коммюнике комитета, где добавляют, что в 2003 году господину Бейкеру удалось с помощью "этих блоков" разработать "новый, ни на кого не похожий белок". В Нобелевском комитете его открытие называют "почти невозможным подвигом".
В свою очередь, 48-летний британский исследователь, гендиректор "Google DeepMind" Демис Хассабис и его более молодой 39-летний коллега по этой компании из США Джон Джампер разработали модель искусственного интеллекта для предсказания сложных структур белков. Председатель Нобелевского комитета по химии Хайнер Линке отметил, что с проблемой не могли справиться 50 лет, и "мечта исполнилась".
"Они взломали код структур белков", - описывают открытия лауреатов в коммюнике комитета. Там поясняют, что с помощью модели ИИ (названной AlphaFold2) учёные смогли предсказать структуру почти всех 200 млн белков, которые они исследовали.
Сама модель ИИ была представлена в 2020 году, и с тех пор её уже использовали 2 млн человек из 190 стран. В Нобелевском комитете поясняют, что с помощью AlphaFold2 учёные смогут лучше понять, например, причины устойчивости организмов к антибиотикам и структуру ферментов, разлагающих пластик.
"Белки - это цепочки из аминокислот. То, из каких аминокислот они состоят, определяется геномом или генами", - поясняет заведующий лабораторией структурного анализа и инжиниринга мембранных систем МФТИ Иван Гущин. "Геном человечество научилось за последние 40 лет очень хорошо читать и расшифровывать, но что делать дальше с этим, не до конца было ясно. Потому что каждый ген кодирует какой-то белок, но на его изучение нужны годы". Разработки учёных Джампера и Хассабиса, по словам Ивана Гущина, позволили эффективно предсказывать структуры белков "в 90 % ключевых случаев". "Благодаря их разработкам наше представление о живой природе расширилось многократно на молекулярном уровне", - добавляет он.
Замдиректора Института интеллектуальных кибернетических систем НИЯУ МИФИ Валентин Климов рассказывает, что исследования по теме, отмеченной премией, ведутся и в России - например, в МИФИ она изучается как хемоинформатика. "Есть большое количество вариаций лекарственных препаратов и их воздействия на человека. Перебирать все белковые последовательности и взаимодействие на них различных ферментов долго - это миллиарды комбинаций. Благодаря разработкам нобелевских лауреатов заведомо неперспективные комбинации отсеиваются за счёт ИИ, то есть он сужает пространство для поиска лекарственных препаратов с нужными характеристиками", - пояснил господин Климов. По его словам, во время пандемии коронавируса "применялись зачатки таких решений, и это позволило придумывать вакцины не за годы, а за месяцы или даже недели".
Заведующий лабораторией структуры и динамики биомолекул МФТИ Валентин Борщевский говорит, что Нобелевские премии по химии раньше присуждали "просто за выяснение структуры какого-нибудь важного белка". "Но оказалось, что можно довольно удачно применять подходы ИИ для того, чтобы и без экспериментов устанавливать структуру этих белков", - пояснил он.
При этом учёный подчеркивает, что обычно Нобелевские премии выдают за научные открытия с солидной задержкой, а в данном случае "прошло буквально несколько лет". "Скорость обоснована тем, что сразу всем стало понятно - это очень полезный инструмент", - полагает господин Борщевский. При этом он добавляет, что исследования лауреатов имеют отношение больше к биологии, чем к химии.
Вручение Нобелевских премий пройдёт 10 декабря - в годовщину смерти её основателя Альфреда Нобеля. Лауреаты премии по химии получат золотые медали и дипломы, а также разделят призовой фонд 11 млн крон (около $1,1 млн). Прошлогоднюю премию по химии разделили учёные Мартин Карплюс, Майкл Левит и Ари Уоршел, получившие её за "развитие многомасштабных моделей комплексных химических систем". Их наработки пригодились, например, в детальном изучении процесса фотосинтеза у растений или в очистке выхлопных газов.
Источник