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Il Premio Nobel per la Chimica 2024 è stato assegnato a un trio di scienziati che hanno utilizzato l’intelligenza artificiale per “decifrare il codice” di quasi tutte le proteine conosciute, gli “strumenti chimici della vita”.
Il Comitato per il Nobel si è congratulato con David Baker, un biochimico americano, per aver realizzato “l’impresa quasi impossibile di costruire tipi di proteine completamente nuovi”, e con Demis Hassabis e John Jumper, che lavorano presso Google DeepMind a Londra, per aver sviluppato un modello di intelligenza artificiale per prevedere le proteine . Strutture complesse: un problema irrisolto da 50 anni.
“Il potenziale delle loro scoperte è enorme”, ha affermato il comitato mercoledì in occasione dell’annuncio del premio in Svezia. Il premio, considerato l’apice del successo scientifico, prevede una ricompensa in denaro di 11 milioni di corone svedesi (1 milione di dollari).
Le proteine, una catena di molecole di aminoacidi, sono gli elementi costitutivi della vita. Aiutano a formare le cellule dei capelli, della pelle e dei tessuti; leggono, copiano e riparano il DNA; e aiutano a trasportare l’ossigeno nel sangue.
Sebbene le proteine siano costituite solo da circa 20 amminoacidi, questi possono essere combinati in modi quasi infiniti, ripiegandosi in schemi molto complessi nello spazio tridimensionale.
Il comitato ha affermato che il premio di mercoledì aveva due “metà”. Il primo è andato a Hassabis, un informatico britannico che ha co-fondato il laboratorio di ricerca sull’intelligenza artificiale di Google DeepMind, e Jumper, un ricercatore americano che lavora anche lui presso DeepMind.
Hassabis e Jumper sono stati premiati per aver utilizzato l’intelligenza artificiale per prevedere la struttura tridimensionale di una proteina a partire da una sequenza di amminoacidi, consentendo loro di prevedere la struttura di quasi tutte le 200 milioni di proteine conosciute.
“Si tratta davvero di un importante passo avanti che risolve un tradizionale Santo Graal della chimica fisica”, ha detto alla CNN Anna Wedell, professoressa di genetica medica al Karolinska Institutet in Svezia e membro dell’Accademia reale svedese delle scienze.
Il loro programma di intelligenza artificiale – il database AlphaFold Protein Structure – è stato utilizzato da almeno 2 milioni di ricercatori in tutto il mondo. Funziona come una “ricerca su Google” per le strutture proteiche, fornendo accesso immediato ai modelli proteici previsti, accelerando così il progresso nella biologia fondamentale e in altri campi correlati. Il duo ha già vinto i premi Lasker e Breakthrough 2023.
“Hanno reso tutto pubblico, quindi quasi ogni campo può ora rivolgersi a questo database e utilizzare questi strumenti per risolvere il proprio problema specifico. Quindi ha reso possibili progressi in così tante aree diverse”, ha affermato Wedell, che utilizza lo strumento nel suo lavoro sulle malattie rare.
Da quando l’articolo chiave della coppia è stato pubblicato nel 2021, è stato citato più di 16.000 volte. David Pendlebury, responsabile dell’analisi della ricerca presso il Clarivate Institute for Scientific Information, ha definito questo “senza precedenti e riflette l’impatto rivoluzionario di questo lavoro”. Su un totale di 61 milioni di articoli scientifici, solo circa 500 sono stati citati più di 10.000 volte, ha detto alla CNN.
Prima di dedicarsi alle proteine, i due hanno lavorato su un programma per computer in grado di competere contro i migliori giocatori del mondo dell’antico gioco da tavolo cinese Go.
Bambino prodigio degli scacchi, Hassabis ha anche codificato il classico videogioco Theme Park all’età di 17 anni, secondo la Royal Society, la più antica società scientifica del mondo di cui è membro.
“Il premio di oggi, subito dopo la scoperta del potenziale di AlphaFold, è un chiaro riconoscimento del ruolo trasformativo dell’intelligenza artificiale nella scienza”, ha affermato Adrian Smith, presidente della Royal Society.
“Oltre ad essere uno dei ricercatori più pionieristici in questo campo, Demis ha sostenuto una visione dell’intelligenza artificiale come catalizzatore in grado di affrontare le grandi sfide della scienza e generare benefici per tutta la società”, ha aggiunto in un comunicato stampa .
La seconda “metà” del premio è andata a Baker, professore all’Università di Washington, per aver utilizzato metodi computazionali per creare proteine che prima non esistevano e che hanno funzioni completamente nuove.
Il membro del comitato Nobel Johan Aqvist ha affermato che Baker ha utilizzato il suo programma per computer prima per “disegnare strutture proteiche in nuove dimensioni” e poi per “determinare quale sequenza di amminoacidi potrebbe darti quella struttura”. Ciò ha permesso a Baker di creare queste nuove proteine, “la maggior parte delle quali non erano mai state viste prima e non esistevano in natura”.
Ha detto che la varietà di proteine create da Baker è stata “assolutamente strabiliante”.
“Sembra che ora sia possibile costruire quasi ogni tipo di proteina con questa tecnologia”, ha detto Aqvist.
Il comitato ha affermato che la capacità di costruire nuove proteine presenta un’ampia gamma di potenziali usi, dalla creazione di nuovi prodotti farmaceutici allo sviluppo più rapido di nuovi vaccini.
Il premio per la chimica di mercoledì ha rafforzato l’enorme influenza dell’intelligenza artificiale nella scienza.
Il Premio Nobel per la fisica, assegnato martedì, è stato condiviso da Geoffrey Hinton, soprannominato il “Padrino dell’intelligenza artificiale”, e John Hopfield, per il loro lavoro sulle reti neurali artificiali, la stessa tecnologia che ha contribuito a sostenere il lavoro dei nuovi vincitori nel campo della chimica.
“La selezione dei premiati per la fisica e la chimica effettuata quest’anno dalla Fondazione Nobel può solo essere descritta come audace”, ha affermato Pendlebury. “Il riconoscimento del ruolo trasformativo dell’IA nella ricerca in due categorie consecutive non ha precedenti. »
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