جایزه نوبل شیمی 2024 به سه دانشمند برای دستاورد عظیم در زمینه پروتئین‌ها اعطا شد

پس از معرفی برندگان نوبل پزشکی و فیزیک، اکنون نوبت اعطای جایزه نوبل شیمی 2024 رسیده است. امسال این جایزه مشترکاً به‌ «دیوید بیکر» (David Baker) برای طراحی پروتئین‌های جدید و «دمیس هاسابیس» (Demis Hassabis)، هم‌بنیان‌گذار دیپ‌مایند گوگل و «جان ام. جامپر» (John M. Jumper) برای پیش‌بینی ساختار پروتئین‌ها با هوش مصنوعی اهدا شد.

براساس گزارش وب‌سایت جایزه نوبل، جایزه نوبل شیمی 2024 درباره پروتئین‌هاست. دیوید بیکر آمریکایی با کاری تقریباً غیرممکن موفق به ساخت انواع کاملاً جدیدی از پروتئین‌ها شد. دمیس هاسابیس و جان جامپر نیز مدل هوش مصنوعی برای حل مشکلی 50 ساله توسعه دادند: پیش‌بینی ساختارهای پیچیده پروتئین‌ها. این اکتشافات پتانسیل‌های عظیمی دارند.

برندگان جایزه نوبل شیمی 2024

پروتئین‌ها به‌طورکلی از 20 اسید آمینه مختلف تشکیل شده‌اند که می‌توان آن‌ها را بلوک‌های سازنده زندگی توصیف کرد. سال 2003، دیوید بیکر موفق شد با استفاده از این بلوک‌ها پروتئین جدیدی طراحی کند که شبیه هیچ پروتئین دیگری نبود. ازآن‌زمان، محققان توانستند پروتئین‌های جدیدی تولید کنند که می‌توانند به‌جای دارو، واکسن، نانومواد و حسگرهای کوچک استفاده شوند.

کشف دوم مربوط به پیش‌بینی ساختارهای پروتئینی است. در پروتئین‌ها، اسیدهای آمینه در رشته‌های بلندی به یکدیگر متصل و خم می‌شوند که ساختاری سه‌بعدی ایجاد می‌کنند؛ این امر برای عملکرد پروتئین‌ها مهم است. از دهه 1970، محققان سعی کردند ساختارهای پروتئینی را از طریق توالی اسیدهای آمینه پیش‌بینی کنند اما این کار بسیار دشوار بوده اما 4 سال پیش، پیشرفتی خیره‌کننده رقم خورد.

در سال 2020، دمیس هاسابیس و جان جامپر یک مدل هوش مصنوعی به نام AlphaFold2 ارائه کردند. با کمک این مدل، آن‌ها توانسته‌اند ساختار تقریباً تمام 200 میلیون پروتئینی را که محققان شناسایی کرده‌اند، پیش‌بینی کنند. از آن زمان، بیش از دو میلیون نفر از 190 کشور مختلف از AlphaFold2 استفاده ظقرار گرفته است. در میان هزاران کاربرد علمی این هوش مصنوعی، محققان اکنون می‌توانند مقاومت آنتی‌بیوتیک‌ها را بهتر درک کنند یا تصاویری از آنزیم‌هایی ایجاد کنند که می‌توانند پلاستیک را تجزیه کنند.

همچنین اردیبهشت‌ امسال محققان دیپ‌مایند گوگل مدل جدید AlphaFold 3 را معرفی کردند که می‌تواند به پژوهشگران حوزه‌های متنوع از جمله پزشکی، کشاورزی و داروسازی کمک شایانی کند.

سال گذشته جایزه نوبل شیمی نیز به‌خاطر کشف فناوری نقطه کوانتومی (Quantum dot) مشترکاً به‌ دو دانشمند آمریکایی و یک دانشمند روسی اعطا شد.