Newsy

Sztuczna inteligencja rozwiązała problem, nad którym naukowcy pracują od 50 lat. Odkrycie pozwoli w przyszłości opracować skuteczniejsze leki [DEPESZA]

2020-12-03  |  06:00
Wszystkie newsy

Algorytm AlphaFold przyczynił się do rozwiązania jednego z najważniejszych zagadnień, z którym biolodzy zmagali się od kilkudziesięciu lat. Specjaliści z DeepMind napisali oprogramowanie wykorzystujące potencjał sztucznej inteligencji do przewidywania struktury białek na podstawie sekwencji aminokwasów. Dokładność nowego narzędzia zaskoczyła naukowców. Odkrycie ułatwi badanie struktur biologicznych i może przyczynić się do powstania leków o niespotykanej dotychczas skuteczności działania.

– Problemem, w jaki sposób białka się zwijają, zajmujemy się już przez prawie 50 lat. Pracując nad nim osobiście przez tak długi czas i po tylu wzlotach i upadkach, zastanawiając się, czy kiedykolwiek znajdziemy rozwiązanie, widzę, że tak wyjątkowe doświadczenie jak DeepMind opracowuje rozwiązanie tego problemu – podkreśla prof. John Moult z Uniwersytetu Marylandu, współzałożyciel i przewodniczący eksperymentu CASP (Krytycznej Oceny Prognoz Struktury Białek).

Białka stanowią podstawowy budulec wszystkich organizmów żywych, a pełniona przez nie rola jest uzależniona m.in. od ich trójwymiarowej struktury. Naukowcy od lat próbowali stworzyć narzędzia i wypracować metody, które pozwolą określić ułożenie białek, co pozwoliłoby lepiej zrozumieć sposób ich funkcjonowania, a także zrobić znaczne postępy na drodze do opracowania leków o wysokiej skuteczności.

Świat nauki od 1994 roku co dwa lata organizuje konkurs Critical Assessment of Techniques for Protein Structure Prediction, w ramach którego testowane są nowe narzędzia informatyczne wyspecjalizowane w procesie przewidywania przestrzennej struktury białek na podstawie ich sekwencji aminokwasowej. Algorytm AlphaFold po raz pierwszy przystąpił do zawodów w 2018 roku i od razu wspiął się na szczyt listy najskuteczniejszego oprogramowania. Ale to jego druga, odświeżona odsłona zaprezentowana podczas CASP 2020 zaskoczyła naukowców swoją skutecznością.

Oprogramowanie od DeepMind okazało się tak precyzyjne, że wyniki obliczeń predykcyjnych w niektórych przypadkach nie różniły się od pomiarów struktury białek wykonanych metodą eksperymentalną. W większości pomiarów uzyskał dokładność na poziomie 90 proc., zaś margines błędu w odtworzeniu trójwymiarowej struktury przestrzennej wyniósł ok. 0,16 nm.

– Ta praca obliczeniowa stanowi ogromny postęp w rozwiązywaniu problemu zwijania białek, który od 50 lat jest wielkim wyzwaniem w biologii. Dokonało się to dekady wcześniej, niż wielu ekspertów dziedziny się spodziewało. Odkrycie  fundamentalnie zmieni badania biologiczne na wiele sposobów – wskazuje prof. Venki Ramakrishnan, laureat Nagrody Nobla i prezes brytyjskiej akademii nauk The Royal Society.

AlphaFold nie tylko zdystansował przeszło setkę konkurencyjnych programów, wskazał także nowy kierunek rozwoju nauk biologicznych. W przyszłości, kiedy algorytm uda się dopracować, może zastąpić metody eksperymentalne i znacząco przyspieszyć zmapowanie przestrzenne znanych białek. W ciągu ostatnich 50 lat udało się odtworzyć wygląd jedynie 100 tys. z nich, a do zbadania pozostało jeszcze blisko 200 mln, które dotychczas udało się zsekwencjonować.

Sekret skuteczności AlphaFold tkwi w czterech latach intensywnych badań nad procesem szkolenia sztucznej inteligencji przy wykorzystaniu technologii uczenia maszynowego. Zespół DeepMind zaprogramował swój algorytm na podstawie bazy danych zawierającej informacje o strukturze przestrzennej ok. 170 tys. znanych białek. Dane te zestawiono z sekwencjami aminokwasów o nieznanej strukturze, które posłużyły za materiał szkoleniowy w trakcie kilkutygodniowego treningu.

– AlphaFold to postęp, który się dokonuje raz na generację. Przewiduje struktury białek z niesamowitą szybkością i precyzją. Ten krok naprzód pokazuje, w jaki sposób metody obliczeniowe mogą przekształcić badania w dziedzinie biologii i dają duże nadzieje na przyspieszenie procesu odkrywania leków – tłumaczy dr Arthur D. Levinson, założyciel i dyrektor generalny Calico, były prezes i dyrektor generalny Genentech.

Według analityków z firmy Grand View Research wartość globalnego rynku sztucznej inteligencji w 2020 roku wyniesie 62,4 mld dol. Przewiduje się, że do 2027 roku wzrośnie do 733,7 mld dol. przy średniorocznym tempie wzrostu na poziomie 42,2 proc.

Czytaj także

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

raca w Newserii

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

Przemysł

Opracowany w Polsce system narzędzi inżynierskich zwiększy wydajność silników lotniczych. Pozwoli też przewidzieć konieczność remontu silnika samolotu i związane z tym koszty

Poprawa wydajności silników i możliwość optymalizacji kosztów ich eksploatacji czy remontów – to elementy, które mają duże znaczenie dla linii lotniczych. General Electric Company Polska pracuje nad systemem, który na podstawie obliczeń dokonanych przez algorytmy sztucznej inteligencji ułatwi projektowanie części lotniczych poprzez optymalizację charakterystyk odpowiedzialnych za zużycie paliwa i emisję. Platforma opracuje też prognozy dotyczące planowania czynności serwisowych w trakcie eksploatacji silników, tak aby flota lotnicza działała jak najwydajniej. Wdrożenie trzymodułowego projektu przyniesie korzyści nie tylko przewoźnikom i serwisom naprawczym, lecz także przyczyni się do osiągnięcia celu dekarbonizacji transportu.

Partner serwisu

Venture Cafe Warsaw

Ochrona środowiska

W Polsce rusza program rekultywacji hałd kopalnianych. Jest w nich ukrytych nawet do 150 mln t węgla

Na przełomie 2022 i 2023 roku w LW Bogdanka powstanie pierwsza pilotażowa instalacja do odzysku węgla z hałd kopalnianych. To początek programu rekultywacji pogórniczych terenów, który ma umożliwić pozyskanie rocznie ok. 2 mln t pełnowartościowego węgla. Surowiec będzie mógł być wykorzystywany potem w energetyce zawodowej i ciepłownictwie. Program ma także uwolnić grunty, które Enea, właściciel lubelskiej kopalni, chce przeznaczyć pod inwestycje w OZE. Z hałd można odzyskać nie tylko węgiel, lecz także inne surowce do wykorzystania m.in. w budownictwie. – Projekt ma ogromny potencjał środowiskowy, ekonomiczny i surowcowy. W ten sposób chcemy realizować ideę budowy gospodarki obiegu zamkniętego – dodaje Paweł Majewski, prezes Grupy Enea, do której należy kopalnia. Inicjatywa została zarekomendowana przez zespół ekspertów gospodarczych ministra aktywów państwowych, wicepremiera Jacka Sasina. 

Motoryzacja

Sportowy brand Mercedesa notuje rekordowe wyniki sprzedaży. Elektryfikacja dużą szansą dla tego segmentu rynku

W ubiegłym roku sprzedaż AMG, sportowego i wyczynowego brandu Mercedesa, wzrosła o blisko 17 proc. do rekordowych 146 tys. egzemplarzy. Polska jest dla tej marki czwartym rynkiem zbytu w Europie, a gdański AMG Brand Center jednym z nielicznych jej salonów na świecie. – Ten segment rynku rośnie na całym świecie i „młodnieje”, bo przyciąga coraz młodszych klientów – mówi Philipp Schiemer, dyrektor generalny marki Mercedes-AMG. W kolejnych latach będą ich przyciągać dwa trendy – elektromobilność i cyfryzacja, czyli m.in. wejście w e-wyścigi. AMG zaprezentowało właśnie specjalne odsłony swoich flagowych modeli przygotowane na 55. urodziny.

Współpraca

Obsługa konferencji prasowych

Zapraszamy do współpracy przy organizacji konferencji prasowych. Nasz doświadczony i kompetentny zespół sprosta każdej realizacji. Dysponujemy nowoczesnym, multimedialnym centrum konferencyjnym i biznesowym w samym sercu Warszawy. Zapraszamy do kontaktu w sprawie oferty.

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.