Nobel Hóa học 2024 vinh danh công trình về protein

Ngày 9/10, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển công bố ba nhà khoa học đoạt giải Nobel Hóa học năm 2024 là: David Baker (62 tuổi, Giáo sư tại Đại học Washington, Mỹ); Demis Hassabis (48 tuổi, CEO của Google DeepMind, Anh) và John Jumper (39 tuổi, nghiên cứu cấp cao tại Google DeepMind, Anh).

Cả 3 nhà khoa học được vinh danh nhờ những đóng góp trong nghiên cứu protein, thứ được mô tả như công cụ hóa học độc đáo của sự sống.

David Baker đã gặt hái thành công trong việc xây dựng những loại protein hoàn toàn mới, một thành tích gần như bất khả thi. Trong khi đó, Demis Hassabis và John Jumper phát triển mô hình trí tuệ nhân tạo giúp lý giải vấn đề tồn tại suốt 50 năm: dự đoán cấu trúc phức tạp của protein. Những phát hiện này có tiềm năng to lớn.

Protein là công cụ hóa học đóng vai trò quan trọng. Chúng điều khiển và thúc đẩy mọi phản ứng hóa học tạo nên nền tảng của sự sống. Protein cũng đóng vai trò như hormone, chất truyền tín hiệu, kháng thể và tạo nên những loại mô khác nhau.

Protein thường bao gồm 20 axit amin khác nhau, có thể được mô tả như những khối xây dựng sự sống. Năm 2003, ông David Baker thành công sử dụng những khối này để thiết kế một loại protein mới không giống bất cứ protein nào khác. Từ đó, nhóm nghiên cứu của ông liên tục tạo ra những protein mới, bao gồm protein có thể dùng làm dược phẩm, vắc xin, vật liệu nano và cảm biến nhỏ.

Khám phá thứ hai liên quan đến việc dự đoán cấu trúc protein. Trong protein, các axit amin liên kết với nhau thành những chuỗi dài xếp lại tạo thành cấu trúc ba chiều. Điều này mang ý nghĩa quyết định với chức năng của protein.

Từ những năm 1970, các nhà nghiên cứu đã cố gắng dự đoán cấu trúc protein từ trình tự axit amin, nhưng điều này cực kỳ khó. Năm 2020, một đột phá đáng kinh ngạc diễn ra, Demis Hassabis và John Jumper giới thiệu mô hình AI có tên là AlphaFold2 giúp dự đoán cấu trúc của tất cả 200 triệu protein mà giới nghiên cứu đã nhận dạng.

Từ sau đột phá đó, AlphaFold2 được sử dụng bởi hơn hai triệu người từ 190 nước. Trong số hàng loạt ứng dụng khoa học, các nhà nghiên cứu có thể hiểu rõ hơn tình trạng kháng kháng sinh và tạo ra ảnh enzyme có thể phân hủy nhựa.

Theo Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, Baker nhận một số nửa số tiền từ giải thưởng Nobel Hóa học 2024, còn Hassabis và Jumper chia đôi phần tiền còn lại.