Tegoroczni laureaci to naukowcy, którzy korzystając z technik obliczeniowych oraz algorytmów sztucznej inteligencji, stworzyli narzędzia pozwalające na lepsze zrozumienie sekretów życia. W uzasadnieniu nagrody Komitet Noblowski stwierdził, że jedno z docenionych odkryć dotyczy sposobów tworzenia spektakularnych białek, a drugie spełnienia 50-letniego marzenia: przewidywania struktur białek na podstawie ich sekwencji aminokwasowych. Oba te odkrycia otwierają ogromne możliwości. Na podkreślenie zasługuje niezwykle interdyscyplinarny charakter nagrodzonych badań prowadzonych przez badaczy potrafiących przekraczać granice klasycznie zdefiniowanych dyscyplin naukowych, łącząc świat biologii, chemii i medycyny z informatyką. Ponadto jest to już druga tegoroczna Nagroda Nobla doceniająca wykorzystanie modeli sztucznej inteligencji w badaniach naukowych.
Białka to kluczowe dla funkcjonowania organizmów biocząsteczki o dużych rozmiarach. Wyjątkowe znaczenie białek wiąże się nie tylko z ich wysoce zróżnicowaną budową, ale przede wszystkim z wynikającą z niej unikatową specyfiką działania umożliwiającą realizację ważnych dla organizmu zadań. Nieprawidłowości w procesie wytwarzania białek lub zakłócenie ich funkcjonowania mogą być podstawą wielu chorób, a nowoczesne terapie i leki są nakierowane na określony cel biologiczny, którym często są właśnie białka. Stąd struktura białek ma kluczowe znaczenie dla poznania jego funkcji i bezpośrednio oddziałuje na naszą umiejętność projektowania nowych leków oraz poszukiwania innowacyjnych strategii terapeutycznych. Białka zbudowane są z łańcuchów zawierających nierzadko setki aminokwasów. Jednak funkcja danego białka nie wynika z ich kolejności w tych łańcuchach, a ze struktury trójwymiarowej cząsteczki będącej konsekwencją zwijania, skręcania czy przeplatania się tych łańcuchów. Przełożenie kolejności aminokwasów w łańcuchu białkowym na jego strukturę trójwymiarową lub tej struktury na sekwencję aminokwasową nie jest zadaniem prostym, a ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia jego funkcji oraz przygotowywania białek o określonych właściwościach.
Odkrycia prof. Davida Bakera adresują ten problem, wyposażając chemików w unikatowy program komputerowy pozwalający przetłumaczyć strukturę trójwymiarową białka na sekwencję aminokwasową. Badania Demisa Hassabisa i Johna M. Jumpera odnoszą się z kolei do opracowana modelu sztucznej inteligencji o nazwie AlphaFold2 pozwalającego przewidywać strukturę trójwymiarową białek w oparciu o sekwencję aminokwasów. Nagrodzone badania otworzyły dostęp do całego szeregu nowych białek mogących znaleźć zastosowanie jako leki, szczepionki, nanomateriały czy biosensory.
W trakcie jednego z wykładów odbywających się w ramach tegorocznej edycji Research Week w Politechnice Łódzkiej Pan prof. Piotr Sankowski z Uniwersytetu Warszawskiego postawił tezę, że naukowcy, którzy w swoich badaniach nie korzystają z narzędzi sztucznej inteligencji, zostaną zastąpieni przez tych, którzy z nich korzystają. Tegoroczne wybory Komitetu Noblowskiego wydają się ją potwierdzać.
Profesor w Instytucie Chemii Organicznej PŁ.
