科学家在控制生命方方面面的蛋白质结构方面的工作获得诺贝尔化学奖

周三上午，华盛顿大学生物化学家大卫·贝克醒来时他的电话响了。当他接听电话时，他的妻子开始尖叫.贝克刚刚被告知，他和另外两名科学家因研究蛋白质结构而获得了 2024 年诺贝尔化学奖。

瑞典皇家科学院将该奖项的 1100 万瑞典克朗（约合 100 万美元）奖励中的一半授予面包师傅“用于计算蛋白质设计”，另一半则归 Google DeepMind 的德米斯·哈萨比斯和约翰·跳线“for protein structure prediction”（用于蛋白质结构预测），根据陈述来自诺贝尔委员会。

“今年获得认可的发现之一涉及构建壮观的蛋白质。另一个是关于实现一个 50 年的梦想：根据蛋白质的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。海纳·林克诺贝尔化学委员会主席在声明中说。

简单地说，蛋白质是运行生命所必需的化学过程的分子。它们由氨基酸——通常被认为是生命的基石——它们的具体功能取决于这些链条折叠成的复杂三维形状。

该奖项突出了氨基酸序列与蛋白质结构之间的联系，这三位科学家都帮助揭示了这一点。“几十年来，这实际上被称为化学领域，尤其是生物化学领域的重大挑战，”林克说，根据美联社.“所以，今天获得的就是那个突破。”

自 1970 年代以来，根据氨基酸序列预测蛋白质的结构一直困扰着研究人员。但在 2020 年，Hassabis 和 Jumper 开发了一种人工智能模型称为 AlphaFold2。使用这个工具，他们能够预测所有 2 亿种已知蛋白质的结构，其准确性与传统实验室实验相当。

他们以惊人的速度做到了，据报道纽约时报.虽然之前的科学家可能需要数年时间才能预测蛋白质的结构，但 AlphaFold 可以在短短几个小时内完成任务，有时甚至只需几分钟。该技术允许大量的科学应用，从了解抗生素耐药性到开发破坏塑料的酶。

“问题诞生时我就在场——它看起来棘手、棘手、棘手。”约翰·莫尔特马里兰大学 （University of Maryland） 的计算生物学家告诉华盛顿邮报的 Carolyn Y. Johnson 和 Lizette Ortega。“然后，突然间，你就在那里。这是一次非凡的科学之旅，“他补充道。“你看到整个领域正在崛起和挣扎，这似乎是不可能的，然后你到达了那里。”

在 AlphaFold 发布前近二十年，贝克已经使用氨基酸来构建全新的蛋白质.根据诺贝尔委员会的声明，自 2003 年以来，他的团队生产了“一个又一个富有想象力的蛋白质创造”，这是另一项对医学研究具有巨大影响的成就。事实上，他们的工作现在使用类似于 AlphaFold 的 AI，已被用于开发医学治疗方法，包括 Covid-19 抗病毒鼻喷雾剂和治疗乳糜泻的药物，根据纽约时报.

“结构决定功能，就这么简单。如果我们能设计出以某种方式看起来的蛋白质，那么它们可能具有某种有用的功能。乔恩·洛尔施美国国立卫生研究院国家普通医学科学研究所所长告诉华盛顿邮报.

今年，诺贝尔物理学奖是授予开发神经网络的研究人员支撑着人工智能，表明该技术在科学领域的重要性日益增加。

声明称，最终，“没有蛋白质，生命就无法存在”。“我们现在能够预测蛋白质结构并设计我们自己的蛋白质，这给人类带来了最大的好处。”