诺奖剑指AI?谷歌蛋白质结构猜测模型获2023年拉斯克奖_卵白质_科学
当地韶光2023年9月21日,被喻为“诺奖风向标”的美国医学最签字誉的生物医学奖项拉斯克奖(The Lasker Award)正式揭晓。
拉斯克奖下设三个奖项:根本医学研究奖、临床医学研究奖和医学科学分外造诣奖。
今年的根本医学研究奖付与了谷歌DeepMind公司的科学家Demis Hassabis 和John Jumper,因他们创造了一项能够预测蛋白质三维构造的革命性技能——AlphaFold。临床医学研究奖则付与了美国麻省理工学院(MIT)的James G. Fujimoto教授和Eric A. Swanson师长西席以及俄勒冈康健与科学大学凯西眼科研究所(Casey Eye Institute, Oregon Health & Science University)的David Huang教授,以表彰他们共同发明了光学相关断层扫描(OCT)技能。医学科学分外造诣奖颁发给了荷兰癌症研究所的Piet Borst博士,以表彰他50年来在科学创造、辅导和领导方面的精彩造诣。
拉斯克奖于1945年设立,旨在表彰为医学做出精彩贡献的人士,目前单项奖金为25万美元。该奖又称“美国诺奖”,其历史上有86位获奖者也得到了诺贝尔奖。据悉,今年拉斯克奖的颁奖仪式将于当地韶光9月29日举行。
根本医学研究奖:AI系统精准预测蛋白质构造
根本医学研究奖得到者。图片来源:拉斯克奖官网
Demis Hassabis博士和John Jumper博士领导AlphaFold团队借助人工智能(AI)系统成功办理了蛋白质构造预测难题,实现了准确性和速率的巨大打破。
蛋白质在细胞内扮演关键角色,其功能与三维构造紧密干系。虽然60多年前科学家确定氨基酸序列编码蛋白质构造,但由于构象多样性,考试测验所有可能的构造排列险些不可能。为战胜寻衅,科学家采取多种方法,包括利用蛋白质数据库片段来预测局部构造,但存在限定。
2018年,科学家开始引入机器学习到蛋白质构造预测,不同于传统方法,机器学习系统能自发创造数据规律。Hassabis博士和Jumper博士的团队在第13届国际蛋白质构造预测竞赛(CASP)中以机器学习系统得胜,准确率超出亚军近50%。他们连续改进,旨在将偏差缩小到1埃米(原子大小)以下。
通过不断改进,DeepMind研究团队开拓了AlphaFold2。在2020年的CASP中,AlphaFold2表现出色,对近100个蛋白质靶点的预测险些与实验结果同等。这项技能已经在生物医学和其他领域产生巨大影响,帮助理解核孔复合体,重新设计蛋白质用于药物递送和基因治疗,也在制药和环保中得到运用。
Hassabis博士和Jumper博士与欧洲分子生物学实验室互助,共享项目和数据库资源,为环球研究职员供应支持。此外,DeepMind团队扩展了数据库目录,包括险些所有已知蛋白质,包括病毒和病原体蛋白质组。
AlphaFold技能改变蛋白质研究和运用办法,为科学家供应前所未有工具。这一造诣开启了研究和操纵蛋白质的新时期,潜力还在不断挖掘,将在多个领域产生广泛影响。
临床医学研究奖:光学断层扫描(OCT)技能发明者
临床医学研究奖得到者。图片来源:拉斯克奖官网
直到20世纪90年代初,眼科年夜夫利用临床眼底检讨来诊断眼部疾病,并以此来判断导致失落明的紧张缘故原由,如年事干系性黄斑变性(AMD)、糖尿病性视网膜病变和青光眼等。但这些仪器缺少供应有代价的构造信息所须要的风雅深度分辨率。
1991年,James Fujimoto、David Huang和Eric Swanson发明了光学相关断层扫描(OCT)技能。这项技能利用光束来探明人体组织内的微不雅观构造,如视网膜。能够无痛、实时地天生高分辨率的眼内构造横截面图像而无需物理打仗,这是前所未有的。
他们随后成立了一家旨在推动OCT广泛运用的公司。他们在1994年将其***给了汉弗莱·蔡司(Humphrey Zeiss),并连续就改进提出建议,提升OCT设备的可用性从而向批量生产迈进。1996年,经由蔡司公司的大量投资和开拓,第一台用于眼科诊断的商业化OCT设备进入市场。OCT使年夜夫能够迅速检测并治疗影响视力的视网膜疾病,从而拯救了数百万人的视力。
只管OCT在眼科的运用远远超过了其他领域,但环球范围内的专家和实验室研究职员正在探索其在多个医学领域的潜力,包括心脏病学、外科勾引、胃肠病学和皮肤科,以增加我们对疾病的理解并辅导临床决策。工程师已将OCT与导管和其他探测器结合在一起,心脏病专家正在利用这些工具来检讨动脉。这项技能能够在体内进行不雅观察使得光学活检成为可能,而不须要切除组织。
医学科学分外造诣奖:卓越的科学创造、教诲成果和领导力
医学科学分外造诣奖得到者。图片来源:拉斯克奖官网
Piet Borst在多个领域做出了首创性的创造。在上世纪60年代,通过研究非洲锥虫的非常线粒体DNA等问题,他揭示了寄生虫通过在基因组的生动点更换现有的外套蛋白(coat-protein)基因而躲避人类免疫系统。同时他还创造了一种全新的DNA构建模块——碱基J(base J),它在锥虫和其他寄生虫终止成长的RNA链中起关键浸染。在加入荷兰癌症研究所后,他开始研究导致哺乳动物对化疗药物产生抵抗性的基因。他在这一领域取得了浩瀚创造,特殊是在蛋白质的正常生理浸染方面。
除了他的科学贡献以外,Piet Borst还是一个精良且聪慧的领导者、组织者和教诲者。凭借远见和毅力,他将荷兰癌症研究所引领至天下级水平。他还辅导了欧洲及其他地区的主要科学组织和奖项委员会。他培养了许多得到国际荣誉的研究者,并将他对科学的激情亲切和务实的态度投入到了公众年夜众教诲中。
参考资料:
拉斯克基金会官方网站:https://laskerfoundation.org/
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