AI破解蛋白质结构密码
发表于 2024年11月

2024年诺贝尔化学奖日前揭晓。大卫·贝克(David Baker)、戴密斯·哈萨比斯(Demis Hassabis)和约翰·M·江珀(John M. Jumper)共享这一奖项,戴维·贝克在“计算蛋白质设计”领域贡献突出,其余两人则在“蛋白质结构预测”方面成就斐然。这也是继物理学奖之后,今年诺贝尔奖再一次授予人工智能的相关成果及科学家。

诺贝尔奖官方表示,2024年诺贝尔化学奖的主题是蛋白质——生命中巧妙的化学工具。大卫·贝克成功完成了几乎不可能的任务,构建了大量全新的蛋白质。戴密斯·哈萨比斯和约翰·M·江珀开发了一种人工智能模型,解决了一个50年来的难题:预测蛋白质的复杂结构。这些发现具有巨大的潜力。

蛋白质是一切生命活动的体现者。大脑传递信息,靠的是蛋白质搬运电荷;肌肉收缩,靠的是蛋白质互相拔河;细胞需要能量,靠的是蛋白质运输氧气。癌症、阿茨海默病、艾滋病、糖尿病……几乎任何疾病都与蛋白质有着千丝万缕的联系。

蛋白质是维持生命的重要大分子,它们如同生命体内的“能工巧匠”,以其独特的化学能力,编织出生命的多样性与复杂性。它们掌控并驱动生命体内所有的化学反应,这些反应共同构筑了生命的宏伟蓝图。同时,还扮演着激素、信号物质、抗体以及身体组织构建者等多种角色。

自然界中的蛋白质种类有限,研究人员希望创建出新的蛋白质种类,使其执行诸如分解有害物质或作为化学制造业工具等功能。2003年,贝克开发的名为Rosetta的软件成功构建出不是天然存在的全新蛋白质,开启了构建全新蛋白质的大门。

本文刊登于《科学大观园》2024年21期
龙源期刊网正版版权
更多文章来自
订阅