Tā nav tik prestiža kā Nobela prēmija, taču ir daudz “naudīgāka” – ik gadu par izciliem sasniegumiem vairākās zinātņu nozarēs tiek pasniegtas “Breakthrough Prize” prēmijas, katra trīs miljonu apmērā. Šogad par sasniegumiem dzīvības zinātņu jomā apbalvoti “Google DeepMind” mākslīgā intelekta pētnieki, kuru radītais algoritms precīzi spēj prognozēt gandrīz jebkuras mums zināmās olbaltumvielas 3D struktūru. Tam ir milzu nozīme bioloģijā.
Olbaltumvielas jeb proteīnus veido aminoskābes noteiktā virknē, taču tas vēl nav viss. Olbaltumvielas funkciju arī diktē tas, kāda ir šīs virknes 3D struktūra. Paredzēt, kādā struktūrā salocīsies aminoskābju virkne, lai veidotu noteiktu olbaltumvielu, ir ļoti sarežģīts un skaitļošanas resursu ietilpīgs process, ko parasti veic jaudīgi superdatori. Tostarp, lai ātrāk palīdzētu labāk izprast jaunā koronavīrusa uzvedību un radīt vakcīnas pret Covid-19, arī sabiedrība pirms diviem gadiem tika aicināta pieslēgt savus datorus un spēļu konsoles šim uzdevumam, ko varēja izdarīt ar "Folding@home" lietotni. Tādējādi uz brīdi tika radīts pasaulē jaudīgākais superdators.
Tā kā olbaltumvielu funkcijas nosaka arī to 3D struktūra, pētījumi un metodes, lai šo struktūru labāk prognozētu, ir ārkārtīgi būtiski. "Olbaltumvielas ir nanomehānismi, kas darbina šūnas, un paredzēt to 3D struktūru vien no tā, kā savirknējušās aminoskābes, ir viens no pamatelementiem tam, lai mēs izprastu, kā īsti darbojas dzīvība," prēmijas piešķiršanu tieši šim sasniegumam pamato "Breakthrough Prize" fonds.
"Google DeepMind" komandas radītais algoritms "AlphaFold" jau apkopojis datubāzi ar apmēram 200 miljoniem olbaltumvielu – tajā nu ir gandrīz visu zinātnei zināmo olbaltumvielu 3D struktūra. "AlphaFold" mašīnmācīšanās algoritms studēja jau esošas datubāzes, kur bija informācija gan par aminoskābju izkārtojumu virknē, gan attiecīgo 3D struktūru, kādu šī virkne pēc tam ieņēma. Nu tas spēj paredzēt, kādu 3D formu katra virkne ieņems, vien pēc aminoskābju izkārtojuma.
"AlphaFold" jau devis milzu ieguldījumu dzīvības zinātnēs. Kopš pētniekiem 2021. gada vasarā kļuva pieejams "AlphaFold" algoritma pirmkods, zinātnisko publikāciju skaits, kurā ir atsauces uz šo algoritmu, "uzšāvies debesīs" – ja pirms publicēšanas tie bija no dažiem līdz 20 pētījumiem mēnesī (gan recenzētos žurnālos publicēti, gan vēl nerecenzēti), tad pēc jūlija to skaits pieauga sākumā līdz 50, bet šogad martā jau sasniedza 120 – lielākā daļa no tiem publicēti recenzētos žurnālos.
"Ir tik iedvesmojoši redzēt, cik daudzos veidos zinātniskā kopiena ir spējusi izmanot "AlphaFold" – gan lai labāk izprastu dažādas slimības, gan lai aizsargātu bites, gan lai atšifrētu dažādas bioloģiskas "puzles", gan dziļāk ielūkotos dzīvības izcelšanās noslēpumos," par savu un kolēģu darbu gandarījumu pauž viens no balvas saņēmējiem Demiss Hasabis.
Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!
