مُنحت جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2024 لثلاثة من العلماء الذين استخدموا الذكاء الاصطناعي “لفك شيفرة” جميع البروتينات المعروفة تقريبًا، “الأدوات الكيميائية للحياة”.
أشادت لجنة نوبل بديفيد بيكر لاستكماله “الإنجاز شبه المستحيل المتمثل في بناء أنواع جديدة تماما من البروتينات”، وديميس هاسابيس وجون جامبر لتطوير نموذج الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بالهياكل المعقدة للبروتينات – وهي المشكلة التي ظلت دون حل لمدة خمسين عاما.
وقالت اللجنة لدى الإعلان عن الجائزة في السويد يوم الأربعاء: “إن إمكانات اكتشافاتهم هائلة”. وتبلغ قيمة الجائزة، التي تعتبر قمة الإنجاز العلمي، 11 مليون كرونة سويدية (مليون دولار).
البروتينات، وهي سلسلة من جزيئات الأحماض الأمينية، هي اللبنات الأساسية للحياة. تساعد في تكوين خلايا الشعر والجلد والأنسجة؛ يقرأون وينسخون ويصلحون الحمض النووي؛ وتساعد في حمل الأكسجين في الدم.
في حين أن البروتينات مبنية من حوالي 20 حمضًا أمينيًا فقط، إلا أنه يمكن دمجها بطرق لا حصر لها تقريبًا، لتشكل أنماطًا معقدة للغاية في مساحة ثلاثية الأبعاد.
“بحث Google” عن هياكل البروتين
وقالت اللجنة إن جائزة الأربعاء مكونة من “نصفين”. ذهب الأول إلى هاسابيس، عالم الكمبيوتر البريطاني الذي شارك في تأسيس مختبر أبحاث الذكاء الاصطناعي التابع لشركة Google DeepMind، وجمبر، وهو باحث أمريكي يعمل أيضًا في DeepMind.
تم تكريم هاسابيس وجمبر لاستخدامهما الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بالبنية ثلاثية الأبعاد للبروتين من خلال سلسلة من الأحماض الأمينية، مما يسمح لهما بعد ذلك بالتنبؤ ببنية جميع البروتينات المعروفة البالغ عددها 200 مليون تقريبًا.
تم استخدام برنامج الذكاء الاصطناعي الخاص بهم – قاعدة بيانات هيكل البروتين AlphaFold – من قبل ما لا يقل عن مليوني باحث حول العالم. إنه بمثابة “بحث Google” عن هياكل البروتين، مما يوفر إمكانية الوصول الفوري إلى النماذج المتوقعة للبروتينات، وتسريع التقدم في علم الأحياء الأساسي والمجالات الأخرى ذات الصلة. وقد فاز الثنائي بالفعل بجائزتي Lasker وBreakthrough لعام 2023.
منذ نشر البحث الرئيسي للزوج في عام 2021، تم الاستشهاد به أكثر من 13000 مرة. ووصف ديفيد بندلبيري، رئيس تحليل الأبحاث في معهد كلاريفيت للمعلومات العلمية، هذا بأنه “رقم استثنائي”. وقال لشبكة CNN قبل الإعلان عن الجائزة يوم الأربعاء، إنه من بين إجمالي 61 مليون ورقة علمية، تم الاستشهاد بحوالي 500 ورقة فقط أكثر من 10000 مرة.
قبل التحول إلى البروتينات، عمل الثنائي على برنامج كمبيوتر كان قادرًا على التغلب على أفضل اللاعبين في العالم في لعبة اللوحة الصينية القديمة Go.
إنشاء بروتينات “لا توجد في الطبيعة”
وذهب “النصف” الثاني من الجائزة إلى بيكر، عالم الكيمياء الحيوية الأمريكي والأستاذ بجامعة واشنطن، لاستخدامه أساليب محوسبة لإنشاء بروتينات لم تكن موجودة من قبل ولها وظائف جديدة تماما.
وقال يوهان أكفيست، عضو لجنة نوبل، إن بيكر استخدم برنامج الكمبيوتر الخاص به أولاً “لرسم هياكل البروتين بأبعاد جديدة”، ثم “لمعرفة تسلسل الأحماض الأمينية الذي سيمنحك هذا الهيكل”. وقد سمح هذا لبيكر بتكوين هذه البروتينات الجديدة، “التي لم يسبق رؤية معظمها من قبل ولم تكن موجودة في الطبيعة”.
وقال إن مجموعة البروتينات التي ابتكرها بيكر كانت “مذهلة للغاية”.
وقال أكفيست: “يبدو أنه يمكنك الآن بناء أي نوع من البروتين تقريبًا باستخدام هذه التكنولوجيا”.
وقالت اللجنة إن القدرة على بناء بروتينات جديدة لها نطاق واسع من الاستخدامات المحتملة، بدءًا من تصنيع أدوية جديدة وحتى تطوير لقاحات جديدة بسرعة أكبر.
عززت جائزة الكيمياء يوم الأربعاء التأثير الهائل للذكاء الاصطناعي في العلوم.
تقاسم جائزة نوبل في الفيزياء، التي مُنحت يوم الثلاثاء، بين جيفري هينتون، الملقب بـ “الأب الروحي للذكاء الاصطناعي”، وجون هوبفيلد، لأبحاثهما في الشبكات العصبية الاصطناعية – وهي نفس التكنولوجيا التي ساعدت في دعم عمل الفائزين الجدد في الكيمياء.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com