2024诺贝尔化学奖 3学者AI预测蛋白质3D结构获奖

2024诺贝尔化学奖得主揭晓。(图/诺贝尔委员会)

2024年诺贝尔奖已揭晓生医、物理奖得主，化学奖得主在中欧时间周三（9日）上午11时45分（台湾时间下午5时45分）于瑞典斯德哥尔摩公布，由美国华盛顿大学医学院蛋白质设计研究所所长贝克（David Baker）、Google旗下DeepMind人工智慧AlphaFold蛋白质结构资料库开发人员哈萨比斯（Demis Hassabis）与强普（John Jumper）3人共享殊荣。

诺贝尔奖委员会表示，3人利用人工智慧准确预测蛋白质三维（3D）结构。这项突破正在彻底改变世人对蛋白质氨基酸序列如何产生独特有序的三维结构的理解。科学家现在正在使用这些新方法来预测蛋白质构象、设计全新的蛋白质并识别新的药物标靶。

诺贝尔奖官网指出，2024年诺贝尔化学奖表彰了对生命化学基本单位：蛋白质的全新理解与掌握，这将带来巨大潜力。Google资料库开发人员哈萨比斯、强普运用人工智慧成功预测了几乎所有已知蛋白质的三维结构，解决了困扰科学家超过50年的难题。另一半奖项授予美国华盛顿大学医学院蛋白质设计研究所所长贝克，他开发了电脑化方法，创造出全新且功能独特的蛋白质。

贝克是华盛顿大学生物化学教授兼霍华休斯医学研究所研究员，他利用深度学习系统开发名为「 RoseTTAFold」程式。人工智慧公司DeepMind的高级研究科学家哈萨比斯、强普发明了AlphaFold2 。这两种蛋白质计算程式以前所未有的精确度预测蛋白质的形状，比生化实验室更早确定结构。

蛋白质是生物学中不可或缺的工具，通常由20种氨基酸组成。这些氨基酸根据DNA中的蓝图在细胞内链接成长链，接着经过扭曲、折叠形成独特的3D结构。正是这些结构赋予蛋白质其功能，例如构成肌肉、角、羽毛等外在结构，或成为激素、抗体等。有些蛋白质还形成酶，精确驱动生物化学反应；细胞表面蛋白质则担任与外界沟通的渠道。

哈萨比斯和强普的贡献在于，他们运用人工智慧解决了预测蛋白质三维结构的难题，使科学家能够预测约2亿种已知蛋白质的结构。这一突破让化学家们可以更进一步理解蛋白质的功能，并推动许多领域的研究进展。利用贝克发明的系统发明的蛋白质不仅可以阻断流感病毒或COVID-19，甚至阻断癌细胞的扩散，这些结果已在实验室获得成功。如今，RoseTTAFold和AlphaFold2都可供科学界免费使用。

诺贝尔奖委员会说明，贝克获得2分之1奖金，哈萨比斯、强普各得4分之1。贝克1962年生于美国华盛顿州西雅图，今年62岁，1989年获美国加州大学柏克莱分校博士学位，现任美国华盛顿大学医学院蛋白质设计研究所所长。诺贝尔奖委员会综评其获奖原因为「使用电脑计算蛋白质设计领域」的成就。

哈萨比斯1976年生于英国伦敦，今年48岁，2009年获英国伦敦大学学院博士学位，现任Google DeepMind执行长。哈萨比斯也曾跨足电玩开发，《上帝也疯狂》（Populous）、《黑与白》（Black&White）、《神鬼寓言》（Fable）等国际畅销热门游戏，他均参与制作。强普1985年生于美国阿肯色州小石城，今年才39岁，2017年获美国芝加哥大学博士学位，现任Google DeepMind资深研究科学家。这两位杰出学人以「蛋白质结构预测领域」的贡献获得诺贝尔奖表彰。

CNN日前报导，Google旗下DeepMind人工智慧AlphaFold蛋白质结构资料库以AI从胺基酸序列解构蛋白质立体结构，全球学术界至少200万人使用过，有如锁定蛋白质结构的「搜寻引擎」，加速了生物学与相关领域发展，在全球AI业界广受瞩目。资料库开发人员哈萨比斯、强普与华盛顿大学医学院蛋白质设计研究所所长贝克是本届诺贝尔化学奖热门人选。如今结果揭晓，果真命中。

去年化学奖得主是巴汶帝（Moungi G. Bawendi）、布鲁斯（Louis E. Brus）、艾吉莫夫（Alexei I. Ekimov），3人在发现、发展量子点（Quantum Dots）研究先驱成果获得表扬。不过，得奖名单在揭晓记者会前几小时不慎外泄，瑞典皇家科学院为此郑重致歉。

诺贝尔奖官网统计，1901年至2023年，化学奖已颁发115次，颁给194人。英国生物化学家桑格（Frederick Sanger）和美国学者夏普里斯（K. Barry Sharpless）各曾两度获得化学奖，因此，曾获此殊荣的实际人数为192人。历届得主之中，最年长97岁，最年轻35岁；获奖人之中有8名是女性。本届化学奖得主9日公布后，明后天依序揭晓文学奖、和平奖得奖人。经济奖得主预计下周一（14日）宣布。