所以对于一个蛋白质,科学家们最感兴趣的是两个信息:一是蛋白质的氨基酸序列,你可以想象成魔尺的那些“节”;另一个则是蛋白质的结构,也就是魔尺折叠后的形状。序列信息不难获得,但结构信息却极难获得。但结构信息恰恰又更重要,因为如果知道了一个未知蛋白质的结构,就可以更准确地理解它在细胞中的作用。如果这个蛋白质与某种疾病相联系,那么科学家们就能根据它的结构形状,开发出相应的药物。

以前,科学家想要弄清楚一个蛋白质的三维结构,唯一的办法只能是耗费巨大的人力、物力,用极其笨拙的方法,通过大量的重复性实验来找到蛋白质的三维结构。反正就是做大量的实验。

但后来,一帮计算机科学家找到了一个新的办法,就是利用氨基酸的序列信息来算出蛋白质的结构,不用做实验。不过,它的计算难度很高,计算量也超级巨大。20 多年前,计算机科学家们就在努力完成这项挑战,每年都会前进一些,但计算结果的准确度始终无法超过做实验得出的结果。

但今年,谷歌公司取得了重大突破,他们开发的一个叫 AlphaFold(阿尔法折叠)的计算机程序,可以非常准确地预测蛋白质结构,取得了突破性的进展。这个阿尔法折叠其实就是那个第一次打败围棋世界冠军的阿尔法狗的程序的亲兄弟。

这项革命性突破,解决了持续 50 年的重大生物学难题,难怪科学杂志把它放在了第1位,这个冠军的含金量还是很足的。

尾声

我祝愿科学家们明年能在更多的领域取得突破,最好超过今年,不知道能不能实现。

新年钟声快敲响了,平安喜乐,明年见!

2021《科学》十大年度突破,哪一项最惊艳?接地气的解读来啦

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