Nobel Hóa học 2024 trao cho nghiên cứu cấu trúc protein

TRẦN PHƯƠNG

Giải Nobel Hóa học 2024 vinh danh 3 nhà khoa học giúp giải mã cấu trúc của protein, công cụ hóa học tài tình của sự sống.

Ngày 9-10, Viện hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã trao giải Nobel Hóa học cho 3 nhà nghiên cứu Demis Hassabis, John M. Jumper và David Baker.

"David Baker đã thành công với kỳ tích gần như bất khả thi là tạo ra các loại protein hoàn toàn mới. Demis Hassabis và John Jumper đã phát triển một mô hình AI (trí tuệ nhân tạo) để giải quyết một vấn đề đã tồn tại 50 năm: dự đoán cấu trúc phức tạp của protein. Những khám phá này có tiềm năng to lớn", cơ quan trao giải nhấn mạnh.

Protein là công cụ hóa học đóng vai trò quan trọng. Chúng kiểm soát và thúc đẩy tất cả các phản ứng hóa học tạo nên nền tảng của sự sống. Protein cũng hoạt động như hormone, chất truyền tín hiệu, kháng thể và tạo nên các mô khác nhau.

Protein thường bao gồm 20 loại axit amin khác nhau, được ví như các khối gạch tạo nên sự sống. Năm 2003, ông Baker đã thành công trong việc sử dụng những khối này để tạo ra một loại protein mới không giống bất kỳ loại protein nào khác. Từ đó, nhóm nghiên cứu của ông đã có thêm nhiều sáng tạo, bao gồm các protein có thể được sử dụng làm dược phẩm, vắc xin, vật liệu nano và cảm biến nhỏ.

Nobel Vật lý 2024: Những người đặt nền móng cho AI ĐỌC NGAY

Khám phá thứ hai liên quan đến việc dự đoán cấu trúc protein. Trong protein, các axit amin được liên kết với nhau thành những chuỗi dài gấp lại để tạo thành cấu trúc ba chiều. Điều này sẽ mang tính quyết định đối với chức năng của protein. Từ những năm 1970, các nhà nghiên cứu đã cố gắng dự đoán cấu trúc protein từ trình tự các axit amin, nhưng điều này cực kỳ khó khăn.

Năm 2020, ông Hassabis và ông Jumper đã giới thiệu một mô hình AI có tên là AlphaFold2 giúp đoán cấu trúc của hầu như tất cả 200 triệu protein mà các nhà nghiên cứu đã xác định được. Nhờ mô hình này, các nhà nghiên cứu hiện có thể hiểu rõ hơn về việc kháng kháng sinh và khả năng tạo các enzyme có thể phân hủy nhựa, bên cạnh các ứng dụng khác.

"Sự sống không thể tồn tại nếu không có protein. Việc chúng ta hiện có thể dự đoán cấu trúc protein và thiết kế protein của riêng mình mang lại lợi ích tối đa cho con người", cơ quan trao giải viết.

Ông David Baker sinh năm 1962 tại Mỹ, hiện là giáo sư của Đại học Washington, bang Washington. Ông John M. Jumper sinh năm 1985 tại Mỹ, hiện là nhà nghiên cứu tại Google DeepMind ở London (Anh). Còn ông Demis Hassabis sinh năm 1976 tại London, là tổng giám đốc điều hành của Google DeepMind ở London.

Từng được trao giải VinFuture

Vào năm 2022, TS Demis Hassabis (Anh) và TS John Jumper (Mỹ) đã được Giải thưởng VinFuture trao Giải đặc biệt dành cho Nhà khoa học nghiên cứu các lĩnh vực mới với công trình tiên phong về hệ thống trí tuệ nhân tạo giải mã protein AlphaFold 2.

Hội đồng Giải thưởng VinFuture đánh giá công trình tiên phong về hệ thống trí tuệ nhân tạo giải mã protein AlphaFold 2 đã tạo nên cuộc cách mạng trong mô hình hóa cấu trúc protein, thúc đẩy những phát triển đột phá trong lĩnh vực y sinh, y tế và nông nghiệp.

Năm 2023, hai chủ nhân Giải thưởng chính VinFuture mùa đầu tiên là TS Katalin Karikó và GS Drew Weissman cũng được vinh danh ở giải Nobel Y học 2023 cho công trình nghiên cứu về các biến đổi của nucleoside, từ đó giúp phát triển vắc xin mRNA chống lại COVID-19.

Việc ngày càng có thêm các nhà khoa học đạt giải VinFuture được vinh danh ở những giải thưởng quốc tế danh giá đã khẳng định sự hiệu quả trong quy trình lựa chọn đề cử của Giải thưởng VinFuture, đồng thời chứng tỏ với thế giới tầm vóc và tầm nhìn của Hội đồng Giải thưởng VinFuture. Qua đó khẳng định vai trò quan trọng của VinFuture trong việc đánh giá và thúc đẩy nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học công nghệ toàn cầu, góp phần nâng cao vị thế Việt Nam trên thế giới.

Năm ngoái, giải Nobel Hóa học 2023 đã được trao cho các nhà khoa học Moungi Bawendi (người Mỹ gốc Pháp), Louis Brus (người Mỹ) và Alexei Ekimov (người Nga) "vì khám phá và tổng hợp các chấm lượng tử".

Hai ông Ekimov và Brus đã thành công trong việc tạo ra các chấm lượng tử, còn ông Bawendi đã "cách mạng hóa" việc sản xuất chúng. Chấm lượng tử hiện nay chiếu sáng màn hình máy tính và màn hình tivi dựa trên công nghệ QLED. Chúng cũng tạo thêm sắc thái cho ánh sáng của một số đèn LED. Các nhà hóa sinh cũng như bác sĩ sử dụng chúng để lập bản đồ mô sinh học.

Được trao từ năm 1901, giải Nobel vinh danh những người, theo lời của nhà khoa học và người sáng lập giải thưởng Alfred Nobel, "mang lại lợi ích lớn nhất cho nhân loại".

Ông Nobel đã chỉ định Viện hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển trao giải thưởng về hóa học và vật lý, Viện hàn lâm Văn học Thụy Điển, Viện Karolinska Institute của Thụy Điển trao giải y sinh và Quốc hội Na Uy trao giải về hòa bình. Năm 1968, giải Nobel về kinh tế được bổ sung và do Viện hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển trao, theo cùng nguyên tắc như các giải thưởng khác.

Trong hơn 100 năm qua, những người từng đoạt giải Nobel đáng chú ý bao gồm các nhà khoa học Albert Einstein, Niels Bohr và Marie Curie, các tác giả Ernest Hemingway và Albert Camus, và các nhà lãnh đạo truyền cảm hứng như Martin Luther King Jr., Nelson Mandela.

Lễ trao giải sẽ được tổ chức vào ngày 10-12, trong đó giải Nobel Hòa bình trao tại Na Uy, còn các giải khác trao tại Thụy Điển.