2024年諾貝爾化學獎於週三授予三位科學家，以表彰他們發現了蛋白質（生命的基石和細胞功能的動力源）如何發揮作用。蛋白質構建肌肉和大腦，幫助心臟按時跳動，並過濾毒素，以及許多其他重要任務。
一半諾貝爾獎共同授予倫敦谷歌DeepMind的研究人員德米斯·哈薩比斯和約翰· jumper，以表彰他們開發了AlphaFold2——一種人工智慧程式，可以根據蛋白質分子的化學 building blocks（稱為氨基酸）預測其形狀和結構。由於蛋白質的形狀決定其功能，因此這些預測非常重要。
另一半獎項授予華盛頓大學的結構生物學家戴維·貝克，以表彰他發現了設計全新的蛋白質的方法——自然界從未見過的分子。其中一些人造蛋白質可以充當微小的感測器，而另一些則可以阻止引起 COVID 的冠狀病毒。貝克將獲得一半獎金，1100萬瑞典克朗，約合100萬美元。哈薩比斯和 jumper 將獲得另一半。
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由於蛋白質是生物學中如此基本的工作主力，因此設計人造蛋白質的能力“絕對令人震驚”，諾貝爾化學委員會成員 Johan Åqvist 在宣佈後的新聞釋出會上說。被來自瑞典的電話吵醒的貝克表示，他“非常興奮和非常榮幸”獲得該獎項，並且他“站在巨人的肩膀上”。這些研究人員包括克里斯蒂安·安芬森，一位美國科學家，他在發現蛋白質的形狀幾乎完全由其氨基酸序列決定後，獲得了 1972 年的諾貝爾化學獎。（貝克還說，當他告訴他的妻子是諾貝爾獎委員會打來的電話時，她興奮地大叫，以至於他錯過了一些關於誰獲得了什麼獎項的細節。）
人工智慧形式現在在兩天內獲得了兩個諾貝爾獎。在 1980 年代和 1990 年代致力於開發人工神經網路（一種機器學習型別，為最近的人工智慧鋪平了道路）的科學家，週二獲得了物理學獎。“人工智慧產生了變革性的影響，”弗吉尼亞理工大學的合成有機化學家阿曼達·莫里斯說。“它將加快發現的速度。”她指出，傳統的 X 射線晶體學等方法僅預測了相對較少的蛋白質結構，並且很少涉及它們的功能和工作方式。相比之下，AlphaFold2 程式在 2020 年的結構預測競賽中在 100 分制中獲得了約 90 分的準確度。到 2022 年，該程式能夠預測約 2 億種蛋白質的 3D 結構。
哈薩比斯在 2022 年接受《大眾科學》採訪時表示，人工智慧似乎理解吸引和排斥氨基酸成分相互靠近和遠離的各種力。這些力將蛋白質移動和扭曲成人工智慧可以預測的特定構型。這些預測使研究人員能夠研究使用蛋白質開發新藥，例如。
莫里斯說，她對貝克的工作產生的設計師蛋白質型別感興趣。她正在使用一些參與光合作用的蛋白質來開發可再生能源。作為光合作用過程的一部分，這些蛋白質從水中剝離電子，從而釋放電子以供其他能源用途。“問題是：這些蛋白質很容易分解，”她說。但是，“如果我們能夠用更穩定的材料構建人造蛋白質，我們或許能夠將此轉化為比自然界更好的可再生能源過程。”
貝克說，在人造蛋白質中，他最興奮的是阻止引起 COVID 的冠狀病毒 SARS-CoV-2 感染人類細胞的分子。他和他的團隊能夠將這些蛋白質設計得非常小，以至於可以透過鼻腔噴霧劑而不是傳統的胳膊注射來遞送，他在 2021 年發表在《大眾科學》上的一篇文章中說。他和他的團隊將這些“迷你粘合劑”稱為“迷你粘合劑”，這在他和其他科學家推斷出一些基本規則之前是不可能實現的，這些規則將某些氨基酸拉到一起，將另一些氨基酸推開，從而決定了蛋白質的形狀，進而決定了蛋白質如何與其他分子（如病毒成分）相互作用。
2020 年，當貝克站在科學會議的舞臺旁，等待在一個關於蛋白質設計的專題小組上發言時（我當時是主持人），他告訴我，他更喜歡在實驗室研究新分子，而不是發表演講。然而，諾貝爾獎的認可帶來了諸多好處，也給獲獎者的時間帶來了壓力。在接下來的幾個月裡，貝克在實驗室的時間可能會受到限制，至少要到 12 月在斯德哥爾摩舉行的頒獎典禮之後。