В основе земной жизни лежат белки, функции которых зависят от их формы. Понять, как состав белка определяет его структуру, — один из важнейших вопросов биологии. Это непростая задача, ведь теоретически белок, состоящий из сотни аминокислот, можно свернуть миллиардами разных способов.

Специалисты уверены, что научившись предсказывать форму белков, человечество получит возможность разрабатывать новые лекарства и другие полезные соединения.

Ключом к решению проблемы может стать искусственный интеллект — например, алгоритм AlphaFold от компании DeepMind, о котором рассказывает Guardian.

Для его создания исследователи скормили нейросети данные о тысячах белков с расшифрованной структурой. В результате программа научилась вычислять углы химических связей между аминокислотами и рассчитывать наиболее энергоэффективную форму белка. На то, чтобы сделать первые предсказания, у AlphaFold ушло две недели, затем это время сократилось до нескольких часов.

Авторы алгоритма решили устроить ИИ жесткую проверку и включили в число участников проходящего дважды в год конкурса по определению структуры белков. Согласно правилам, каждая исследовательская команда в течение нескольких месяцев раз в пару дней получает список аминокислот, входящих в состав белка. Задача исследователей — дать наиболее точный прогноз его структуры.

На первом этапе соревнований AlphaFold возглавил турнирную таблицу из 98 команд, предсказав наиболее точную структуру для 25 из 43 белков. Этот прорыв, ведь результат ближайшего преследователя — 3 из 43.

По словам исследователей, алгоритм серьезно поднял планку в вопросе расшифровки структуры белков. Это лишь первый шаг в работе над проблемой, и создатели AlphaFold полагают, что ее полностью решат, скорее, в следующем десятилетии, нежели в ближайшие годы.

Ранее DeepMind представила ИИ-офтальмолога, способного назначать лечение пациентам с 50 различными заболеваниями глаз. Эксперименты показали, что он превосходит лучших специалистов-людей.