10月9日，瑞典皇家科学院揭晓了备受瞩目的2024年诺贝尔化学奖归属，美国华盛顿大学科学家戴维·贝克与谷歌“深度思维”公司的创始人之一、英国科学家德米斯·哈萨比斯及该公司美国科学家约翰·江珀共同分享了这一殊荣。贝克因其在蛋白质设计领域的开创性贡献荣获该奖项一半的奖金，而哈萨比斯与江珀则因在蛋白质结构预测方面的卓越成就共同分享了另一半奖金。
诺贝尔化学奖委员会主席海纳·林克在揭晓仪式上指出，今年的诺贝尔化学奖如同“双花并蒂”，既表彰了贝克利用计算软件构建全新蛋白质结构的非凡能力，又肯定了哈萨比斯与江珀基于氨基酸序列开发出“阿尔法折叠2”人工智能（AI）模型对蛋白质复杂结构进行精准预测的重要贡献。这两项科学突破携手开辟了巨大的可能性，不仅推动了化学学科的发展，也为生命科学的进步奠定了坚实基础。
蛋白质，这一生命体内不可或缺的“能工巧匠”，以其独特的化学能力，编织出生命的多样性与复杂性。它们掌控并驱动生命体内所有的化学反应，这些反应共同构筑了生命的宏伟蓝图。同时，蛋白质在生命体中扮演着多种角色，包括激素、信号物质、抗体以及身体组织的构建者等。因此，对蛋白质的研究一直是科学家们关注的焦点。
贝克教授在蛋白质设计领域的成就堪称里程碑。他利用氨基酸这一组成生命的“积木”，成功创造出一种前所未有的新蛋白质，开启了构建蛋白质的大门。贝克团队开发的名为Rosetta的计算软件在这一过程中发挥了关键作用。他们通过绘制目标蛋白质的全新结构，从已知结构的蛋白质数据库中寻找与目标结构相似的短蛋白质片段，并利用Rosetta优化这些片段，最终给出准确的氨基酸序列。贝克团队不断发挥创意，创造出一系列富有想象力的蛋白质，这些蛋白质在药物、疫苗、纳米材料和微型传感器等多个领域展现出巨大潜力。
贝克团队在蛋白质结构预测方面也取得了显著进展。他们开发的“Rosetta折叠”模型被《科学》杂志评为2021年年度突破。随后，基于“Rosetta折叠”的深度学习模型“RFdiffusion”问世，该模型能够测试拥有不同结构元素的设计组合，并从头开始产生蛋白质。该模型不仅能设计氨基酸、寡聚体等结构，还能针对具有治疗或工业应用前景的复杂结构进行设计。
与此同时，哈萨比斯与江珀在蛋白质结构预测领域也取得了革命性突破。他们研发的“阿尔法折叠2”AI模型，能够根据氨基酸序列精准预测蛋白质的三维结构。这一模型的出现，解决了困扰科学家50多年的难题。自问世以来，“阿尔法折叠2”已得到全球200多万研究人员的应用，帮助科学家们更深入地研究抗生素的耐药性，并设计出能分解塑料的酶等具有重要应用价值的成果。
今年5月，“深度思维”推出了“阿尔法折叠3”模型，进一步提高了蛋白质结构预测的精度。该模型能够更准确预测不同大分子之间复合物的结构，以及大分子、小分子和离子之间的相互作用，为科学家更精确地针对疾病机制开发更有效药物提供了有力工具。
能够预测蛋白质结构并设计全新蛋白质，是科学赐予人类最美好的礼物之一。这两项科学突破不仅推动了化学和生命科学的发展，也为人类解决健康、环境等重大问题提供了新的思路和途径。未来，随着科学家们在蛋白质研究和应用方面的不断探索和创新，相信我们将迎来更多令人振奋的科学发现和成果。
