Poprvé v historii byl vědecký průlom umožněný umělou inteligencí oceněn Nobelovou cenou. Nobelova cena za chemii 2024 byla udělena společně Demisi Hassabisovi a Johnu Jumperovi z Google DeepMind za vývoj AlphaFold a Davidu Bakerovi z University of Washington za výpočetní design proteinů (Nobelův výbor, 2024).
Problém, který AlphaFold vyřešil — předpověď, jak se proteiny skládají do trojrozměrných struktur z aminokyselinových sekvencí — trápil vědce více než 50 let. Pochopení struktury proteinů je fundamentální pro biologii: určuje, jak proteiny fungují, interagují a způsobují nemoci. Tradiční metody jako rentgenová krystalografie mohly trvat měsíce nebo roky na určení jediné struktury (Nature, 2024).
AlphaFold 2, vydaný v roce 2020, předčil očekávání. Na soutěži CASP dosáhl mediánového skóre přibližně 90 na Global Distance Test, výkon v podstatě ekvivalentní experimentálním metodám. V některých případech byly predikce AlphaFold přesnější než laboratorní měření (Jumper et al., 2021).
Dopad je mimořádný. Od svého vydání AlphaFold použilo více než 2 miliony výzkumníků ze 190 zemí. V roce 2022 DeepMind zveřejnil predikované struktury prakticky všech známých proteinů — přes 200 milionů struktur — což představuje práci, která by experimentálně trvala stovky milionů výzkumníko-let. Databáze proteinových struktur AlphaFold se stala jedním z nejcennějších otevřených vědeckých zdrojů v historii (DeepMind, 2024).
Reálné aplikace se již objevují. V objevování léků AlphaFold urychluje identifikaci cílů léků. V udržitelnosti výzkumníci využívají AlphaFold k navrhování enzymů rozkládajících plastový odpad. V zemědělství pochopení proteinových struktur plodin umožňuje vývoj odolnějších a výživnějších rostlin. AlphaFold 3, vydaný v roce 2024, se rozšířil na predikci interakcí mezi proteiny, DNA, RNA a malými molekulami (EMBL, 2024).
Klíčové zdroje
- Nobelův výbor (2024). Nobelova cena za chemii 2024.
- Jumper J. et al. (2021). Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold. Nature, 596.
- Google DeepMind (2024). AlphaFold: Five Years of Impact.
- EMBL (2024). Computational protein design wins Nobel Prize.