منحت جائزة نوبل في الكيمياء لعملهم على البروتينات إلى ديفيد بيكر، وديميس هاسابيس، وجون جامبر
سي إن إن
—
مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2024 لثلاثة من العلماء الذين استخدموا الذكاء الاصطناعي “لفك شيفرة” جميع البروتينات المعروفة تقريبًا، “الأدوات الكيميائية للحياة”.
أشادت لجنة نوبل بديفيد بيكر، عالم الكيمياء الحيوية الأمريكي، لاستكماله “الإنجاز شبه المستحيل المتمثل في بناء أنواع جديدة تمامًا من البروتينات”، وديميس هاسابيس وجون جامبر، اللذين يعملان في جوجل ديب مايند في لندن، لتطوير نموذج ذكاء اصطناعي للتنبؤ بالبروتينات. “الهياكل المعقدة – وهي المشكلة التي ظلت دون حل لمدة 50 عاما.
وقالت اللجنة لدى الإعلان عن الجائزة في السويد يوم الأربعاء: “إن إمكانات اكتشافاتهم هائلة”. وتبلغ قيمة الجائزة، التي تعتبر قمة الإنجاز العلمي، 11 مليون كرونة سويدية (مليون دولار).
البروتينات، وهي سلسلة من جزيئات الأحماض الأمينية، هي اللبنات الأساسية للحياة. تساعد في تكوين خلايا الشعر والجلد والأنسجة؛ يقرأون وينسخون ويصلحون الحمض النووي؛ وتساعد في حمل الأكسجين في الدم.
في حين أن البروتينات مبنية من حوالي 20 حمضًا أمينيًا فقط، إلا أنه يمكن دمجها بطرق لا حصر لها تقريبًا، لتشكل أنماطًا معقدة للغاية في مساحة ثلاثية الأبعاد.
وقالت اللجنة إن جائزة الأربعاء مكونة من “نصفين”. الأول ذهب إلى هاسابيس، عالم الكمبيوتر البريطاني الذي شارك في تأسيس مختبر أبحاث الذكاء الاصطناعي التابع لشركة جوجل DeepMind، وجمبر، وهو باحث أمريكي يعمل أيضًا في DeepMind.
تم تكريم هاسابيس وجمبر لاستخدامهما الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بالبنية ثلاثية الأبعاد للبروتين من خلال سلسلة من الأحماض الأمينية، مما يسمح لهما بعد ذلك بالتنبؤ ببنية جميع البروتينات المعروفة البالغ عددها 200 مليون تقريبًا.
وقالت آنا ويدل، أستاذة علم الوراثة الطبية في معهد كارولينسكا في السويد وعضو الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم، لشبكة CNN: “إنه حقًا إنجاز مستقل لحل مشكلة الكأس المقدسة التقليدية في الكيمياء الفيزيائية”.
تم استخدام برنامج الذكاء الاصطناعي الخاص بهم – قاعدة بيانات هيكل البروتين AlphaFold – من قبل ما لا يقل عن مليوني باحث حول العالم. إنه بمثابة “بحث Google” عن هياكل البروتين، مما يوفر إمكانية الوصول الفوري إلى النماذج المتوقعة للبروتينات، وتسريع التقدم في علم الأحياء الأساسي والمجالات الأخرى ذات الصلة. وقد فاز الثنائي بالفعل بجائزتي Lasker وBreakthrough لعام 2023.
“لقد جعلوا كل شيء عامًا، لذلك يمكن لكل مجال تقريبًا أن يلجأ الآن إلى قاعدة البيانات هذه ويستخدم هذه الأدوات لمعالجة مشكلته الخاصة. وقالت ويدل، التي تستخدم الأداة في عملها الخاص في مجال الأمراض النادرة: “لقد حققنا قفزات كبيرة في العديد من المجالات المختلفة”.
منذ نشر البحث الرئيسي للزوج في عام 2021، تم الاستشهاد به أكثر من 16000 مرة. ووصف ديفيد بندلبري، رئيس تحليل الأبحاث في معهد كلاريفيت للمعلومات العلمية، هذا بأنه “غير مسبوق ويعكس التأثير الثوري لهذا العمل”. وقال لشبكة CNN إنه من بين إجمالي 61 مليون ورقة علمية، تم الاستشهاد بحوالي 500 ورقة فقط أكثر من 10000 مرة.
قبل التحول إلى البروتينات، عمل الثنائي على برنامج كمبيوتر كان قادرًا على التغلب على أفضل اللاعبين في العالم في لعبة اللوحة الصينية القديمة Go.
كان هاسابيس معجزة في لعبة الشطرنج في طفولته، وقام أيضًا بترميز فيديو اللعبة الكلاسيكية Theme Park وهو يبلغ من العمر 17 عامًا، وفقًا للجمعية الملكية، وهي أقدم جمعية علمية في العالم والتي هو عضو فيها.
وقال أدريان سميث، رئيس الجمعية الملكية: “إن جائزة اليوم، التي تأتي بعد فترة وجيزة من الكشف الأول عن إمكانات AlphaFold، هي اعتراف واضح بالدور التحويلي الذي يلعبه الذكاء الاصطناعي في العلوم”.
وأضاف في بيان: “فضلاً عن كونه أحد الباحثين الرائدين في هذا المجال، فقد دافع ديميس عن رؤية الذكاء الاصطناعي كعامل تمكين يمكنه إطلاق العنان للتحديات العلمية العظيمة وإطلاق فوائد للمجتمع بأكمله”.
وذهب “النصف” الثاني من الجائزة إلى بيكر، الأستاذ في جامعة واشنطن، لاستخدامه أساليب محوسبة لإنشاء بروتينات لم تكن موجودة من قبل ولها وظائف جديدة تماما.
وقال يوهان أكفيست، عضو لجنة نوبل، إن بيكر استخدم برنامج الكمبيوتر الخاص به أولاً “لرسم هياكل البروتين بأبعاد جديدة”، ثم “لمعرفة تسلسل الأحماض الأمينية الذي سيمنحك هذا الهيكل”. وقد سمح هذا لبيكر بتكوين هذه البروتينات الجديدة، “التي لم يسبق رؤية معظمها من قبل ولم تكن موجودة في الطبيعة”.
وقال إن مجموعة البروتينات التي ابتكرها بيكر كانت “مذهلة للغاية”.
وقال أكفيست: “يبدو أنه يمكنك الآن بناء أي نوع من البروتين تقريبًا باستخدام هذه التكنولوجيا”.
وقالت اللجنة إن القدرة على بناء بروتينات جديدة لها نطاق واسع من الاستخدامات المحتملة، بدءًا من تصنيع أدوية جديدة وحتى تطوير لقاحات جديدة بسرعة أكبر.
عززت جائزة الكيمياء يوم الأربعاء التأثير الهائل للذكاء الاصطناعي في العلوم.
تقاسم جائزة نوبل في الفيزياء، التي مُنحت يوم الثلاثاء، بين جيفري هينتون، الملقب بـ “الأب الروحي للذكاء الاصطناعي”، وجون هوبفيلد، لأبحاثهما في الشبكات العصبية الاصطناعية – وهي نفس التكنولوجيا التي ساعدت في دعم عمل الفائزين الجدد في الكيمياء.
وقال بندلبري: “لا يمكن وصف اختيارات مؤسسة نوبل للفائزين في الفيزياء والكيمياء هذا العام إلا بالجريئة”. “إن الاعتراف بالدور التحويلي للذكاء الاصطناعي في الأبحاث في فئتين، متتاليتين، أمر غير مسبوق.”
قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
