Forradalmi felfedezés: mesterséges intelligencia a fehérjetervezésben

Az amerikai David Baker a számítógépes fehérjetervezésért kapja a díj egyik felét, és a másik felén osztozik a két Nagy-Britanniában dolgozó tudós, a brit Demis Hassabis és az amerikai John Jumper a fehérjeszerkezetek előrejelzéséért.

„David Bakernek sikerült az a szinte lehetetlen mutatvány, hogy teljesen újfajta fehérjéket építsen. Demis Hassabis és John Jumper pedig mesterségesintelligencia-modellt fejlesztett ki egy 50 éves probléma megoldására: a fehérjék összetett szerkezetének előrejelzésére” – hangsúlyozta a felfedezések jelentőségét a Svéd Tudományos Akadémia közleménye.

Az idén díjazott mindkét felfedezés hatalmas lehetőségeket nyit meg – emelte ki Heiner Linke, a díjat odaítélő kémiai Nobel-bizottság elnöke.

– emelték ki az akadémia közleményében.

A fehérjék szerkezete az aminosav-szekvenciákból megjósolható

A második felfedezés a fehérjeszerkezetek előrejelzésével foglakozik. „A fehérjékben az aminosavak hosszú szálakba rendeződnek, amelyek feltekeredve háromdimenziós szerkezetet alkotnak, amely kulcsfontosságú a fehérje működése szempontjából” – írták hozzátéve, hogy a kutatók már a hetvenes évektől dolgoztak azon, hogy a fehérjék szerkezetét aminosav-szekvenciákból megjósolhassák, de csak négy éve sikerült ez az áttörés. A közleményben felidézték, hogy Demis Hassabis és John Jumper 2020-ban mutatta be az AlphaFold2 mesterségesintelligencia-modellt, amelynek segítségével előre tudták jelezni a kutatók által addig azonosított mintegy 200 millió fehérje közül majdnem az összesnek a szerkezetét. A modellt azóta több mint kétmillió ember használta 190 országból.

 „Az élet nem létezhetne fehérjék nélkül. Az emberiség számára hatalmas előnyt jelent, hogy most már meg tudjuk jósolni a fehérjék szerkezetét és meg tudjuk tervezni saját fehérjéinket” – húzta alá az akadémia a két felfedezés jelentőségét.

A díjazottakat bejelentő szerdai sajtótájékoztatón telefonon bejelentkezett David Baker is, aki nagy megtiszteltetésnek nevezte az elismerést. Kérdésre válaszolva elmondta, hogy bár hallotta az őt esélyesként emlegető találgatásokat, meglepte a díj.

A mesterséges-intelligencia segítheti a tudomány fejlődését

Szintén kérdésre válaszolva óriásinak nevezte a mesterséges intelligencia fejlődésének hatását a tudomány jövőjére. Elmondta, hogy Demis Hassabis és John Jumper áttörése számukra is előtérbe helyezte a mesterséges intelligencia adta lehetőségeket, és arra ösztönözte őket, hogy használják a mesterségesintelligencia-módszereket a fehérjetervezésben is.

„Nagyon lelkesít, ahogyan a fehérjetervezés jobbá teszi a világot” – mondta a tudós.

David Baker 1962-ben született Seattle-ben, 1989-ben doktorált a Kaliforniai Egyetemen Berkeley-ben, jelenleg a Washingtoni Egyetem professzora.

Demis Hassabis 1976-ban született Londonban, doktori fokozatát 2009-ben a University College London képzésén szerezte, és jelenleg az általa alapított és a Google által 2014-ben felvásárolt DeepMind vezérigazgatója.

John M. Jumper 1985-ben, az egyesült államokbeli Little Rockban született, 2017-ben szerzett doktori fokozatot a Chicagói Egyetemen. Jelenleg a londoni DeepMind vezető tudományos kutatója.

A kémia hagyományosan a harmadik az összesen hat Nobel-díj bejelentésének sorában. Az irodalmi díj csütörtökön, a békedíj pedig pénteken következik. A Nobel-hét hétfőn zárul a közgazdasági Nobel-emlékdíj nyertesének kihirdetésével. A díjakat december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján adják át, idén kategóriánként 11 millió svéd koronát (388 millió forintot) osztanak szét a győztesek között.

A kémiai Nobel-díj és kitüntetettjei

Három tudósnak ítélték oda az idei kémiai Nobel-díjat a Svéd Királyi Tudományos Akadémia szerdai stockholmi bejelentése szerint. A díj egyik felét az amerikai David Baker kapja a számítógépes fehérjetervezésért, a másik felén pedig a Nagy-Britanniában dolgozó Demis Hassabis és John M. Jumper a fehérjeszerkezetek előrejelzéséért. 

A Nemzeti Archívum Sajtóarchívumának összeállítása a kémiai Nobel-díjasokról:

A kémiai Nobel-díjat 1901 óta most 116. alkalommal ítélték oda, nyolc alkalommal (1916, 1917, 1919, 1924, 1933, 1940, 1941 és 1942) nem osztották ki. Eddig 197 díjat ítéltek oda, de a díjazottak száma csak 195, mert az angol Frederick Sanger (1958, 1980) és az amerikai Karl Barry Sharpless (2001, 2022) kétszer is megkapta a kitüntetést. Az elismerésben 63 alkalommal részesült egy, 25 alkalommal kettő és 28 alkalommal három tudós.

A kémiai Nobel-díjat legfiatalabban 1935-ben az akkor 35 éves francia Frédéric Joliot-Curie, legidősebben, 97 évesen pedig 2019-ben az amerikai John B. Goodenough nyerte el, aki valamennyi Nobel-díjas között korrekorder.

A kitüntetettek között nyolc nő van: a lengyel–francia Marie Curie 1911-ben, lánya, Irene Joliot-Curie 1935-ben, a brit Dorothy Crowfoot Hodgkin 1964-ben, az izraeli Ada Jonat 2009-ben, az amerikai Frances H. Arnold 2018-ban, a francia Emmanuelle Charpentier és az amerikai Jennifer A. Doudna 2020-ban (ekkor első alkalommal osztoztak kizárólag nők egy tudományos Nobel-díjon), 2022-ben pedig az amerikai Carolyn Ruth Bertozzi nyerte el az elismerést.

Marie Curie 1903-ban (férjével, Pierre Curie-vel megosztva) a fizikai Nobel-díjat is megkapta, így ő az egyetlen kétszeres Nobel-díjas nő és az összes kitüntetettet tekintve is az egyetlen, aki két külön tudományágban is kiérdemelte az elismerést. Az egyetlen kémiai Nobel-díjas házaspár is a Curie családból került ki, Irene és férje, Frédéric Joliot-Curie 1935-ben együtt kapták meg az elismerést. Az 1954-ben kitüntetett amerikai Linus Paulingot 1962-ben a Nobel-békedíjjal is elismerték, ő az egyetlen Nobel-díjas, aki mindkét kitüntetését egyedül kapta.

A neki megítélt kémiai Nobel-díjat két tudós nem vehette át: Adolf Hitler parancsára 1938-ban Richard Kuhn, majd 1939-ben Adolf Butenandt kényszerült a kitüntetés visszautasítására. A második világháború után már csak a díjjal járó érmet és diplomát vehették át, a pénzösszeget – az alapító Alfred Nobel rendelkezései miatt – már nem kapták meg.

Öt magyar származású tudós kapta meg a kémiai Nobel-díjat

Magyar származású tudósok közül eddig öten kaptak kémiai Nobel-díjat. Az 1925. évit a Németországban élt Zsigmondy Richárd vehette át „a kolloid oldatok heterogén természetének magyarázatáért és a kutatásai közben alkalmazott módszerekért, amelyek a modern kolloidkémiában alapvető jelentőségűek”. Az 1943. évit a Dániában és Svédországban élt Hevesy György kapta „a kémiai folyamatok kutatása során az izotópok indikátorként való alkalmazásáért”. 1986-ban a Kanadában élő Polányi János megosztva kapta a díjat „a kémiai reakciók folyamatának jobb megértését szolgáló kutatásaiért, reakciódinamikai felismeréseiért”. 1994-ben az Egyesült Államokban élt Oláh Györgynek „a pozitív töltésű szénhidrogének tanulmányozása terén elért eredményeiért” ítélték oda, míg 2004-ben az Izraelben élő Avram Hershko (Herskó Ferenc) „az ubikvitin-közvetítette fehérjebontás felfedezéséért” megosztva kapta meg a kémiai Nobel-díjat.