В среду Нобелевский комитет объявил, что присудил Нобелевскую премию по химии исследователям, которые совершили крупные прорывы в вычислительной химии. В их число входят два исследователя из DeepMind компании Google, которые признали их роль в разработке программного обеспечения для искусственного интеллекта, которое могло бы взять необработанную последовательность белка и использовать ее для прогнозирования трехмерной структуры, которую белок примет в клетках. Отдельной награды был удостоен Дэвид Бейкер из Вашингтонского университета за разработку программного обеспечения, позволяющего создавать совершенно новые белки со специфическими структурами.
Эта награда станет своеобразной темой этого года, поскольку вчерашняя премия по физике была присуждена за разработки в области искусственного интеллекта. В этом случае связь с физикой казалась несколько слабой, но здесь не должно быть никаких сомнений в том, что эти разработки решили основные проблемы биохимии.
Понимание структуры белка
Компания DeepMind, представленная Демисом Хассабисом и Джоном Джампером, разработала ИИ, способный освоить такие разнообразные игры, как шахматы и Старкрафт. Но параллельно она всегда работала над более важными проблемами, и в 2020 году она удивила многих, объявив, что ей удалось решить одну из самых больших существующих вычислительных задач: предсказание белковых структур.
С химической точки зрения белки представляют собой линейную цепочку аминокислот, соединенных вместе, причем живые существа обычно имеют выбор из 20 различных аминокислот для каждой позиции этой цепочки. Большинство из этих 20 имеют отличительные химические свойства: некоторые из них кислые, другие основные; некоторые могут быть заряжены отрицательно, другие положительно, третьи нейтральны и т. д. Эти свойства позволяют различным областям струны взаимодействовать друг с другом, заставляя ее сворачиваться в сложную трехмерную структуру. Эта структура важна для функции белка.