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2024诺贝尔化学奖揭秘:蛋白质折叠之谜,科学界再迎新突破!

2024-10-11来源:天脉网编辑:瑞雪

戴维·贝克,作为华盛顿大学生物化学教授及蛋白质设计研究所所长,他在“计算蛋白质设计”领域的贡献尤为突出。贝克教授通过开发Rosetta软件,成功实现了对蛋白质结构的预测,尽管这一过程依赖于复杂的“虚能量函数”,但其创新性方法极大地推动了蛋白质设计的进程。贝克的研究不仅限于预测,他还通过计算设计出了全新的蛋白质,这些蛋白质在药物开发、疫苗研制等领域展现出广阔的应用前景。

使用贝克程序Rosetta开发的蛋白质

与此同时,德米斯·哈萨比斯和约翰·江珀则通过DeepMind公司的AlphaFold算法,在“蛋白质结构预测”领域取得了革命性突破。作为DeepMind的联合创始人和高级研究科学家,他们领导的团队成功开发了AlphaFold2和AlphaFold3,这些算法以深度学习方法为核心,能够以前所未有的精确度预测蛋白质的三维结构。AlphaFold的成功不仅震撼了科学界,也为生物学、化学、医学等多个领域的研究提供了强有力的工具。

特别是AlphaFold3的推出,更是将预测范围扩展到了包括DNA、RNA在内的生命分子,其预测结果与实验测定的真实结构高度一致。这一成就不仅超越了蛋白质结构预测的单一范畴,更开启了生物学研究的新篇章。

对于这三位科学家的贡献,北京航空航天大学医学科学与工程学院的叶盛教授给予了高度评价。叶教授表示,这些研究成果为科学研究提供了新的范式,推动了我们对生命本质的理解。同时,这些技术也为药物开发、疫苗研制等领域带来了前所未有的机遇。

例如,在药物研发方面,预测蛋白质结构能够帮助科学家们更深入地理解疾病的根源,从而加速药物靶点的发现和新药的研发。AI算法加持的蛋白质设计也为多肽药物、蛋白药物等新型生物药的研发提供了有力支持。这些技术的应用有望降低药物研发成本,提高药物的可及性,惠及广大患者。

总的来说,2024年诺贝尔化学奖的颁发不仅是对三位科学家卓越贡献的认可,也是对整个科学界在蛋白质科学与人工智能交叉领域探索的肯定。这一奖项的获得不仅彰显了科技进步的迅猛势头,也为我们揭示了未来生物学研究和医疗健康领域的无限可能。