极目新闻记者 李碗容
通讯员 高翔
10月9日，2024年诺贝尔化学奖公布，一半授予美国华盛顿大学科学家大卫·贝克（David Baker），“以表彰在计算蛋白质设计方面的贡献”；另一半则共同授予谷歌“深度思维”公司创始人、英国科学家德米斯·哈萨比斯（Demis Hassabis）和该公司85后美国科学家约翰·M·詹珀（John M. Jumper），“以表彰他们在蛋白质结构预测方面的成就”。
这是本年度继诺贝尔物理学奖获得者颁给人工智能领域专家学者后，诺贝尔奖再次花落人工智能领域。对此，极目新闻记者采访了华中科技大学生命科学与技术学院汪盛副教授，汪盛告诉记者，人工智能在生命科学领域应用广泛，科学家们都在积极拥抱先进的人工智能技术来开展前沿研究。
汪盛介绍，三位获奖科学家研究的是与人类生命健康息息相关的重要科学问题。不论是高等动物还是低等生物，要实现生命功能都需要一个执行者，这便是精确折叠且具有复杂三维结构的蛋白质，它是支撑人体基本生命活动的物质。蛋白质由20种天然氨基酸经肽键形成肽链，并折叠成三维形状，其独特的分子结构决定了蛋白质的功能，研究蛋白质结构与功能一直是生命科学和医学领域的热门方向。
在使用人工智能技术之前，要得到精确的蛋白质结构需要通过繁杂的实验来完成。经典的X射线单晶衍射法需要进行蛋白质及复合物结晶，这时常是件非常困难的事情。有些重要功能蛋白质如膜蛋白结晶相当困难，必须使用昂贵的电子显微镜，结构解析过程耗费数月、甚至几年，才能得到精确的三维结构并将其结构可视化。
“人工智能掀起了一个新的革命浪潮，催生了新的技术革命。通过先进的计算算法和强大的算力，获奖的三位科学家就是利用了人工智能来克服了之前这些艰难的科学问题。”汪盛说。通过人工智能这一方法，可以直接得到之前我们难以获得的一些蛋白质的结构，并且能从蛋白质的氨基酸序列中预测蛋白质的3D结构，大大推进了人类对基本生命过程的理解。AlphaFold就是一款可以用来预测蛋白质的3D结构的人工智能平台，约翰·乔普就是该平台的第一作者。
AlphaFold先进理念也经常出现在汪盛的课堂上，他表示，在教学过程中，自己注重将科技前沿和最新动态传授给学生，提升学生的科学素养。汪盛表示AI发展是人类科技发展的一个必然过程，从化学领域研究来看，AI的运用高效地为科学家们研究蛋白质提供了一些方向和参考。比如目前微塑料对人类影响很大，在寻找科学的酶降解方法时就可以利用AI技术。“人工智能通过输入大量的样本，并进行深度学习，就可以得到一些能解决这个问题的潜在候选分子，这为我们开展相关研究提供了重要的辅助手段。”汪盛说。
汪盛告诉记者，目前科学家们都在积极地拥抱人工智能。自己此前在指导学生参加全国“挑战杯”大赛时，就指导学生将人工智能引入项目研究中，运用这一技术预测蛋白发挥活性时的结构。“我们其实也可以用生物物理方法，结合基因工程和蛋白质工程来获得蛋白质结构，但是这个道路可能会很漫长。人工智能则可以尽快提前帮助我们来解决这个问题。”汪盛解释。汪盛还向记者介绍，人工智能技术运用中，强有力的硬件算力和优秀的算法起着举足轻重的作用，在这一方面，目前国内和国际还存在一些差距，但未来差距会进一步缩小。
（来源：极目新闻）
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