周三，诺贝尔化学奖被授予三位科学家，他们的发现显示了包括人工智能在内的先进技术在预测蛋白质形状、生命化学工具以及发明新工具方面的潜力。
获奖者是:谷歌DeepMind的Demis Hassabis和John Jumper，他们利用人工智能预测了数百万种蛋白质的结构;以及华盛顿大学的大卫·贝克，他利用计算机软件发明了一种新的蛋白质。
诺贝尔化学委员会成员约翰·阿奎斯特(Johan Aqvist)周三表示，今年获奖者的工作影响“确实巨大”。“为了了解蛋白质是如何工作的，你需要知道它们是什么样子的，这就是今年的获奖者所做的。”
这项任务曾经耗时数月，甚至数十年。但像AlphaFold这样的人工智能模型可以在几小时甚至几分钟内做到这一点。
这种速度在现实世界中也有应用。AlphaFold在科学研究中被引用了超过2万次，生物化学家利用这项技术加速了药物的发现。
跳普说:“我们可以把我们所做的事情与人们的健康联系起来。”
它还可能导致新的生物工具，如酶，有效地分解塑料瓶，并将其转化为易于重复使用和回收的材料。
周三的诺贝尔奖是本周第二个涉及人工智能的奖项，突显出该技术在科学研究中的重要性日益增强。
今年的诺贝尔化学奖也提醒人们，人工智能可能会被坏人利用。
哈萨比斯在新闻发布会上说:“当然，这是一种双重用途的技术。“它有巨大的潜在好处，但也可能被用来制造伤害。”
一些人担心这项技术可能会被用来制造新的病毒或有毒物质，用于生物攻击。贝克是今年签署一项协议的90多名科学家之一，该协议旨在规范制造新生物武器所需的设备，以确保他们的人工智能研究不会造成伤害。
蛋白质和酶是驱动病毒、细菌、人体和所有其他生物行为的微观机制。它们开始是一串化合物，然后扭曲和折叠成三维形状，这决定了它们能做什么和不能做什么。多年来，确定单个蛋白质的精确形状是一项艰巨的任务，科学家们已经努力了50多年来解决所谓的“蛋白质折叠问题”。
在剑桥大学(University of Cambridge)获得计算机科学学位后，哈萨比斯创办了一家视频游戏公司，然后回到学术界攻读神经科学博士学位。2010年，他和同为学者的谢恩·莱格(Shane Legg)以及儿时的朋友穆斯塔法·苏莱曼(Mustafa Suleyman)创立了一家名为DeepMind的人工智能初创公司。大约四年后，谷歌以6.5亿美元的价格收购了它。
DeepMind宣称的目标是打造通用人工智能，一台能做人脑能做的一切事情的机器。它还探索了有助于实现这一目标和解决特定科学问题的其他技术。其中一项技术是AlphaFold。
AlphaFold是用一种叫做神经网络的数学系统构建的。有了神经网络，计算机可以分析大量数据，学会执行许多曾经超出它们能力的任务。这样的系统驱动着面部和语音识别，以及在线聊天机器人。
它们还可以用来预测人体蛋白质的形状，从而确定其他分子如何与蛋白质结合或物理附着在蛋白质上。这是药物开发的一种方式:药物与体内特定蛋白质结合并改变其行为。
跳马出生在美国，是70多年来最年轻的化学奖得主。在范德比尔特大学(Vanderbilt University)获得本科学位，在剑桥大学(University of Cambridge)获得硕士学位后，他在芝加哥大学(University of Chicago)获得了理论化学博士学位。
2017年，谷歌收购DeepMind后，他以研究员的身份加入该实验室。与哈萨比斯和其他人一起，他很快开始研究后来的AlphaFold。
2018年，由Jumper领导的DeepMind团队参加了一项名为“结构预测关键评估”的全球竞赛，这是一项为期25年的解决蛋白质折叠问题的努力。
许多科学家曾认为，蛋白质折叠的突破还需要数年时间。然后在2020年，当谷歌的研究人员在下一次比赛中公布了这项技术的更新版本AlphaFold2时，他们展示了它已经完全解决了这个问题，预测形状的精度达到了与物理实验相媲美的水平。
哥伦比亚大学(Columbia University)研究人工智能和蛋白质折叠的研究员穆罕默德·阿尔库莱什(Mohammed AlQuraishi)说:“我们那天醒来就知道:这是一种不同的生物学。”
在最新的人工智能模型出现之前，贝克的工作就集中在蛋白质的创造上。
贝克是西雅图人，1984年在哈佛大学获得本科学位，1989年在加州大学伯克利分校获得生物化学博士学位。他现在担任蛋白质设计研究所所长和华盛顿大学生物化学教授。
2003年，Baker和他的同事们创造了第一个全新的蛋白质:一种叫做Top7的分子，它没有任何用处，但具有象征意义。
研究人员从他们想要的蛋白质形状开始，并使用了一个名为Rosetta的计算机模型，该模型搜索现有蛋白质的数据库，以找到可能产生这种结构的氨基酸序列。
他还记得那个“神奇的时刻”，当时他用细菌根据提出的氨基酸序列制造出的蛋白质显示出与他的模型几乎完全相同的结构。
诺贝尔委员会的阿奎斯特说，这项工作“开辟了一个我们从未见过的蛋白质结构的全新世界”。
贝克意识到，如果他能创造出一种新的蛋白质结构，他也应该能够创造出更复杂的蛋白质，“真正起作用”，比如分解被认为与阿尔茨海默病有关的淀粉样蛋白原纤维。
贝克还是20多家生物技术公司的联合创始人。
本文最初发表于《纽约时报》。
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