Ba nhà khoa học giành Nobel Hóa học nhờ AI

Hôm 9/10, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển công bố một nửa giải thưởng là dành cho Baker "vì thiết kế protein tính toán" và nửa còn lại được trao chung cho Hassabis và Jumper "vì dự đoán cấu trúc protein".

GS. Baker làm việc tại Đại học Washington ở Seattle, Hoa Kỳ, trong khi Hassabis và Jumper đều làm việc tại Google Deepmind ở London.

Những người đoạt giải đã tìm ra bí mật của protein thông qua máy tính và trí tuệ nhân tạo, Viện Hàn lâm cho biết, lưu ý rằng "các nhà hóa học từ lâu đã mơ ước hiểu đầy đủ và làm chủ các công cụ hóa học của sự sống - protein".

Trong khi Hassabis và Jumper sử dụng AI "để dự đoán cấu trúc của hầu hết các protein đã biết", Baker "đã học cách làm chủ các khối xây dựng của sự sống và tạo ra các protein hoàn toàn mới".

Giải Nobel Hóa học 2024 được công bố tại Stockholm, Thụy Điển. (Ảnh: Reuters)

Mô tả tiềm năng những khám phá của họ là "to lớn" và "đáng kinh ngạc", Viện Hàn lâm cho biết chúng có thể dẫn đến sự phát triển nhanh hơn của vaccine và một ngành công nghiệp hóa chất xanh.

Protein thường bao gồm 20 loại axit amin khác nhau, có thể được mô tả như những khối xây dựng sự sống. Năm 2003, GS. David Baker đã thành công trong việc sử dụng những khối này để thiết kế một loại protein mới không giống bất kỳ loại protein nào khác.

Kể từ đó, nhóm nghiên cứu của ông đã tạo ra một loại protein đầy tính sáng tạo, áp dụng làm dược phẩm, vaccine, vật liệu nano và cảm biến nhỏ.

Khám phá thứ hai liên quan đến việc dự đoán cấu trúc protein. Trong protein, các axit amin được liên kết với nhau thành những chuỗi dài gấp lại để tạo thành cấu trúc 3 chiều, có ý nghĩa quyết định đối với chức năng của protein. Từ những năm 1970, các nhà nghiên cứu đã cố gắng dự đoán cấu trúc protein từ trình tự axit amin, nhưng điều này cực kỳ khó khăn.

Tuy nhiên, 4 năm trước, đã có một bước đột phá đáng kinh ngạc.

Năm 2020, Demis Hassabis và John Jumper đã trình bày một mô hình AI có tên là AlphaFold2. Với sự trợ giúp của mô hình này, họ đã có thể dự đoán cấu trúc của hầu như tất cả 200 triệu protein mà các nhà nghiên cứu đã xác định được. Kể từ khi có bước đột phá, AlphaFold2 đã được hơn 2 triệu nhà nghiên cứu từ 190 quốc gia sử dụng.

Trong vô số các ứng dụng khoa học, các nhà nghiên cứu hiện có thể hiểu rõ hơn về khả năng kháng kháng sinh và tạo ra hình ảnh các enzyme có thể phân hủy nhựa.

Sự sống không thể tồn tại nếu không có protein. Việc chúng ta hiện có thể dự đoán cấu trúc protein và thiết kế protein của riêng mình mang lại lợi ích lớn nhất cho loài người, Viện Hàn lâm nhấn mạnh.

Giải thưởng hóa học năm ngoái đã được trao cho Moungi Bawendi, Louis Brus và Aleksey Ekimov vì khám phá ra các cụm nguyên tử nhỏ được gọi là chấm lượng tử, hiện được sử dụng rộng rãi để tạo màu sắc trên màn hình phẳng, đèn điốt phát quang (LED) và các thiết bị giúp bác sĩ phẫu thuật quan sát mạch máu trong khối u.

Thạch Anh