这张组合图片展示了从左至右的美国生物化学家大卫·贝克（David Baker）、美国研究员约翰·乔普（John Jumper）和DeepMind Technologies（谷歌旗下的人工智能部门）首席执行官德米斯·哈萨比斯（Demis Hassabis）。（图片来源：UW Medicine/Google DeepMind via AP/AP Photo/Jeff Chiu）
诺贝尔化学奖授予三位利用AI设计蛋白质的科学家
伦敦（美联社）——三位科学家因发现强大的技术来解码甚至设计新型蛋白质——生命的基本组成部分——而被授予2024年诺贝尔化学奖。他们的工作利用了包括人工智能在内的先进技术，有望彻底改变新药和其他材料的制造方式。
诺贝尔化学委员会主席海纳·林克（Heiner Linke）表示，该奖项表彰了“几十年来化学，尤其是生物化学领域的重大挑战”的突破。“今天获奖的就是这一突破，”他说。
2024年诺贝尔化学奖为何颁发？
蛋白质是复杂的分子，含有数千个原子，它们以无数种形状扭曲、转动、环环相扣和螺旋排列，这些形状决定了它们的生物学功能。几十年来，科学家们一直梦想能够高效地设计和构建新的蛋白质。
62岁的贝克自1990年代以来一直获得美国国立卫生研究院的资助，他创建了一个名为Rosetta的计算机程序，该程序通过分析现有蛋白质的综合数据库中的信息来构建自然界中不存在的新蛋白质。“现在几乎可以用这项技术构建任何类型的蛋白质，”诺贝尔委员会成员约翰·阿奎斯特（Johan Åqvist）说。
48岁的哈萨比斯和39岁的乔普创建了一种人工智能模型，预测了研究人员迄今已确定的几乎所有2亿种蛋白质的结构。“他们破解了密码。通过巧妙地使用人工智能，他们使预测自然界中几乎所有已知蛋白质的复杂结构成为可能，”林克说。
这项工作为何重要？
能够定制设计新蛋白质并更好地理解现有蛋白质，可以促使研究人员开发新的药物和疫苗。它还可以让科学家设计新的酶来分解塑料或其他废物材料，从而中和污染，贝克在新闻发布会上表示，甚至可以开发出全新的半导体材料。“我认为有巨大的前景来制造更好的药物——更智能的药物，只在身体的正确时间和地点起作用，”贝克告诉美联社。
一个例子是一种潜在的鼻喷雾，可以减缓或阻止特定病毒（如COVID-19）的快速传播。另一个例子是一种药物，可以中断称为细胞因子风暴的症状级联反应。“这一直是圣杯。如果你能弄清楚蛋白质序列如何折叠成特定的结构，那么就有可能设计出以前从未见过的蛋白质结构，这些结构可能对我们有用，”美国国立卫生研究院的主任乔恩·洛尔施（Jon Lorsch）说。
获奖者有何反应？
贝克告诉美联社，他在清晨与妻子一起得知自己获得了诺贝尔奖，妻子立即尖叫起来。“所以那也有一点震耳欲聋，”他说。
哈萨比斯说，他当时正在家里过着“普通早晨”，后来接到了电话。诺贝尔委员会最初没有他的电话号码，先联系了他的妻子，但妻子几次挂断了电话，他在一次在线新闻发布会上说。“他们不断坚持，然后我想她意识到这是一个瑞典号码，然后他们要了我的号码。”“这太不可思议了。这一刻太不真实了，”谷歌DeepMind的研究员兼董事乔普说，“真是太棒了。”
人工智能的作用是什么？
英国领先的科技人物之一哈萨比斯于2010年共同创立了人工智能研究实验室DeepMind，该实验室于2014年被谷歌收购。其过去的突破之一是开发了一个掌握中国围棋游戏并击败人类世界冠军的人工智能系统。
过去，研究人员花费数月甚至数年的时间来解码单个复杂蛋白质的结构。但DeepMind研究人员创建的人工智能模型AlphaFold“可以在几秒或几分钟内相当准确地确定蛋白质的结构，”哈萨比斯在接受美联社采访时说，这节省了研究人员多年的实验工作。“两个研究小组互相学习。”贝克说，哈萨比斯和乔普的人工智能工作给了他的团队巨大的推动。“德米斯和约翰在蛋白质结构预测方面的突破确实让我们看到了人工智能的力量，”贝克说，“这促使我们将这些人工智能方法应用于蛋白质设计。”
科学已经加速，乔普说。“这是关键的证明，表明人工智能将使科学更快。”这是今年第二位与谷歌人工智能研究有关的人获得诺贝尔奖。诺贝尔物理学奖得主杰弗里·欣顿（Geoffrey Hinton），76岁，常被称为“人工智能之父”，也在加州的这家科技公司工作，直到辞职以便更公开地讨论人工智能的潜在负面影响。“我希望人工智能将带来巨大的好处，”欣顿周二在新闻发布会上说，“我确信它将在医疗保健方面做到这一点。”“我的担忧是它也可能导致不良后果。特别是，当我们的东西变得比我们更聪明时，没有人真正知道我们是否能够控制它们。”
更多关于诺贝尔奖的信息
周三的化学奖得主代表了年轻一代，他们继承了因物理学而受到表彰的人工智能先驱的工作，宾夕法尼亚大学的计算机科学家迈克尔·科尔恩斯（Michael Kearns）说。他们正在使人工智能模型“可扩展且实用，并将其应用于非常重要的科学问题。”贝克获得1100万瑞典克朗（约100万美元）奖金的一半，而哈萨比斯和乔普分享另一半。
诺贝尔奖公告于周一开启，医学研究人员维克多·安布罗斯（Victor Ambros）和加里·鲁夫昆（Gary Ruvkun）获得了医学奖。欣顿和另一位人工智能先驱约翰·霍普菲尔德（John Hopfield），91岁，获得了物理学奖。奖项将继续在周四颁发文学奖，周五颁发诺贝尔和平奖，10月14日颁发经济学奖。
诺贝尔奖的奖金来自奖项创立者、瑞典发明家阿尔弗雷德·诺贝尔的遗赠。获奖者将被邀请在12月10日诺贝尔逝世周年纪念日参加颁奖典礼。
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