Nobel hóa học 2024 trao cho những khoa học gia sử dụng AI để 'bẻ khóa' protein

Ủy ban Nobel ca ngợi nhà khoa học David Baker vì đã hoàn thành “kỳ công gần như không thể trong việc tạo ra các loại protein hoàn toàn mới” và Demis Hassabis và John Jumper vì đã phát triển mô hình AI để dự đoán cấu trúc phức tạp của protein – một vấn đề vẫn chưa được giải quyết trong 50 năm.

Ủy ban cho biết khi giải thưởng được công bố tại Thụy Điển hôm 9/10: “Tiềm năng khám phá của họ là rất lớn”.

Giải thưởng, được coi là đỉnh cao của thành tựu khoa học, có phần thưởng tiền mặt trị giá 11 triệu kronor Thụy Điển (1 triệu USD).

Protein là một chuỗi các phân tử axit amin, là nền tảng của sự sống. Chúng giúp hình thành các tế bào tóc, da và mô, đọc, sao chép và sửa chữa ADN và chúng giúp vận chuyển oxy trong máu.

Mặc dù protein chỉ được tạo ra từ khoảng 20 loại axit amin nhưng chúng có thể được kết hợp theo những cách gần như vô tận, tự gấp lại thành những mẫu rất phức tạp trong không gian ba chiều.

Ủy ban cho biết giải thưởng hôm 9/10 chia làm hai nửa. Theo đó, phân nửa giá trị giải thưởng thuộc về Hassabis, một nhà khoa học máy tính người Anh, người đồng sáng lập phòng thí nghiệm nghiên cứu AI DeepMind của Google và Jumper, một nhà nghiên cứu người Mỹ cũng làm việc tại DeepMind.

Hassabis và Jumper được vinh danh vì đã sử dụng AI để dự đoán cấu trúc ba chiều của protein từ một chuỗi axit amin, cho phép họ dự đoán cấu trúc của gần như toàn bộ 200 triệu protein đã biết.

Bộ ba nhà khoa học đạt giải Nobel Hóa học 2024

Chương trình AI của họ có tên là Cơ sở dữ liệu cấu trúc protein AlphaFold đã được ít nhất 2 triệu nhà nghiên cứu trên khắp thế giới sử dụng. Nó hoạt động như một “công cụ tìm kiếm Google” về cấu trúc protein, cung cấp quyền truy cập tức thì vào các mô hình protein được dự đoán, đẩy nhanh tiến bộ trong sinh học cơ bản và các lĩnh vực liên quan khác.

Kể từ khi bài báo quan trọng của cặp đôi này được xuất bản vào năm 2021, nó đã được trích dẫn hơn 13.000 lần. David Pendlebury, người đứng đầu bộ phận phân tích nghiên cứu tại Viện Thông tin khoa học của Clarivate mô tả đây là một “con số đặc biệt”. Ông nói với CNN trước khi giải thưởng được công bố rằng trong tổng số 61 triệu bài báo khoa học, chỉ có khoảng 500 bài được trích dẫn hơn 10.000 lần.

Nửa giá trị giải thưởng còn lại thuộc về Baker, nhà hóa sinh người Mỹ và là giáo sư tại Đại học Washington vì đã sử dụng các phương pháp vi tính hóa để tạo ra các protein chưa từng tồn tại trước đây và có chức năng hoàn toàn mới.

Ủy ban cho biết: “Khả năng tạo ra các protein chứa nhiều chức năng mới thật đáng kinh ngạc”, từ việc tạo ra các loại dược phẩm mới đến phát triển vắc xin mới nhanh hơn.

Công trình của Hassabis và Jumper dựa trên mạng lưới thần kinh nhân tạo, sự phát triển của nó đã mang lại cho hai nhà nghiên cứu giải thưởng Nobel về vật lý 2024 vào một ngày trước đó.

Trước khi chuyển sang nghiên cứu protein, cặp đôi này đã làm việc trên một chương trình máy tính có thể cạnh tranh với những kỳ thủ hàng đầu thế giới trong trò chơi cờ vây Trung Quốc cổ đại.

TS. Demis Hassabis từng được VinFuture trao giải đặc biệt

Trước đó, vào năm 2022, TS. Demis Hassabis (Anh) và TS. John Jumper (Hoa Kỳ) đã được Ban tổ chức Giải thưởng VinFuture trao Giải đặc biệt dành cho Nhà khoa học nghiên cứu các lĩnh vực mới với công trình tiên phong về hệ thống trí tuệ nhân tạo giải mã protein AlphaFold 2. Hội đồng Giải thưởng VinFuture đánh giá rằng công trình tiên phong về hệ thống trí tuệ nhân tạo giải mã protein AlphaFold 2 đã tạo nên cuộc cách mạng trong mô hình hóa cấu trúc protein, thúc đẩy những phát triển đột phá trong lĩnh vực y sinh, y tế và nông nghiệp.

Đây không phải lần đầu tiên các chủ nhân Giải thưởng VinFuture tiếp tục được vinh danh ở những giải thưởng quốc tế uy tín vì những phát minh có tác động tích cực to lớn đến nhân loại. Vào năm ngoái, hai chủ nhân Giải thưởng Chính VinFuture mùa đầu tiên là TS. Katalin Karikó và và GS. Drew Weissman cũng được vinh danh ở giải Nobel Y học 2023 cho công trình nghiên cứu về các biến đổi của nucleoside, từ đó giúp phát triển vắc-xin mRNA chống lại COVID-19.

Việc ngày càng có thêm các nhà khoa học đạt giải VinFuture được vinh danh ở những giải thưởng quốc tế danh giá đã khẳng định sự hiệu quả trong quy trình lựa chọn đề cử của Giải thưởng VinFuture, đồng thời chứng tỏ với thế giới tầm vóc và tầm nhìn của Hội đồng Giải thưởng VinFuture. Qua đó khẳng định vai trò quan trọng của VinFuture trong việc đánh giá và thúc đẩy nghiên cứu trong lĩnh vực Khoa học Công nghệ toàn cầu, góp phần nâng cao vị thế Việt Nam trên thế giới.

Anh Duy