2024 年诺贝尔化学奖一半授予 David Baker，“因计算蛋白质设计”，另一半共同授予 Demis Hassabis 和 John M. Jumper，“因蛋白质结构预测”

2024 年诺贝尔化学奖是关于蛋白质，生命巧妙的化学工具。大卫·贝克成功地构建了全新的蛋白质，这几乎是不可能的壮举。 Demis Hassabis 和 John Jumper 开发了一种人工智能模型来解决 50 年前的问题：预测蛋白质的复杂结构。这些发现具有巨大的潜力。

生命的多样性证明了蛋白质作为化学工具的惊人能力。它们控制并驱动所有化学反应，这些化学反应共同构成了生命的基础。蛋白质还充当激素、信号物质、抗体和不同组织的组成部分。

“今年获得认可的发现之一涉及壮观蛋白质的构建。另一个是关于实现 50 年来的梦想：根据氨基酸序列预测蛋白质结构。这两项发现都开启了巨大的可能性。”诺贝尔化学委员会主席海纳·林克 (Heiner Linke) 说道。

蛋白质通常由 20 种不同的氨基酸组成，堪称生命的基石。 2003 年，David Baker成功地利用这些模块设计了一种不同于任何其他蛋白质的新蛋白质。从那时起，他的研究小组创造了一种又一种富有想象力的蛋白质，包括可用作药物、疫苗、纳米材料和微型传感器的蛋白质。

第二个发现涉及蛋白质结构的预测。在蛋白质中，氨基酸以长串连接在一起，折叠起来形成三维结构，这对蛋白质的功能至关重要。自 20 世纪 70 年代以来，研究人员一直试图根据氨基酸序列预测蛋白质结构，但这非常困难。然而，四年前，出现了惊人的突破。

2020 年，Demis Hassabis和John Jumper提出了一种名为 AlphaFold2 的 AI 模型。在它的帮助下，他们已经能够预测研究人员已识别的几乎所有 2 亿种蛋白质的结构。自取得突破以来，AlphaFold2 已被来自 190 个国家的超过 200 万人使用。在众多的科学应用中，研究人员现在可以更好地了解抗生素耐药性并创建可以分解塑料的酶的图像。

没有蛋白质，生命就不可能存在。我们现在可以预测蛋白质结构并设计我们自己的蛋白质，这为人类带来了最大的利益。

以下是近10年来获奖者名单及其主要成就：

2023年——美国麻省理工学院教授蒙吉•G•巴文迪(Moungi G. Bawendi)、美国哥伦比亚大学教授路易斯•E•布鲁斯(Louis E. Brus)和美国纳米晶体科技公司科学家阿列克谢•伊基莫夫(Alexey I. Ekimov)，以表彰他们在“发现和合成量子点”方面的贡献。

2022年——美国科学家Carolyn R. Bertozzi、丹麦科学家Morten Meldal和美国科学家K. Barry Sharpless，以表彰他们“在点击化学和生物正交化学方面的发展”。

2021年——德国和美国科学家Benjamin List和David W.C. MacMillan获奖，获奖理由是“在不对称有机催化方面的发展”。

2020年——法国和美国科学家Emmanuelle Charpentier、Jennifer A. Doudna获奖，获奖理由是“开发出一种基因组编辑方法”。

2019年——美国和日本3位科学家John B Goodenough、M. Stanley Whittlingham、Akira Yoshino获奖，获奖理由是“在锂离子电池的发展方面作出的贡献”。

2018年——美国科学家Frances H. Arnoid获奖，获奖理由是“研究酶的定向进化”；另外两位获奖者是美国的George P. Smith和英国的Sir Gregory P. Winter，获奖理由是“研究缩氨酸和抗体的噬菌体展示技术”。

2017年——瑞士、美国和英国3位科学家Jacques Dubochet、Joachim Frank和Richard Henderson获奖，获奖理由是“研发出冷冻电镜，用于溶液中生物分子结构的高分辨率测定”。

2016年——法国、美国、荷兰3位科学家Jean-Pierre Sauvage、J. Fraser Stoddart和Bernard L. Feringa获奖，获奖理由是“分子机器的设计与合成”。

2015年——瑞典、美国、土耳其3位科学家Tomas Lindahl、Paul Modrich和Aziz Sancar获奖，获奖理由是“DNA修复的机制研究”。

2014年——诺贝尔化学奖授予了美国科学家埃里克•贝齐格、威廉•莫纳和德国科学家斯特凡•黑尔，以表彰他们为发展超分辨率荧光显微镜所作的贡献。

2013年——诺贝尔化学奖授予美国科学家马丁•卡普拉斯、迈克尔•莱维特和阿里耶•瓦谢勒，以表彰他们在开发多尺度複杂化学系统模型方面所做的贡献。

2012年——美国科学家罗伯特•莱夫科维茨和布莱恩•克比尔卡因“G蛋白偶联受体研究”获诺贝尔化学奖。

2011年——以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼因准晶体的发现而获得2011年的诺贝尔化学奖。

2010年——美国德拉威尔大学的Richard F. Heck、普渡大学的Ei-ichi Negishi以及日本北海道大学的Akira Suzuki，他们发明了新的连接碳原子的方法，获得2010年诺贝尔化学奖。