Эту нейросеть многие учёные называют важнейшей технологией в науке о живом за последние годы. Она решила задачу, которую люди не могли разгадать полвека. Что же сделала AlphaFold? И какие у неё перспективы развития?
В обход проблем
В 2018 году учёные и программисты создали нейросеть AlphaFold. С каждым годом она развивалась всё быстрее. В итоге, профессионалы оценили её результаты работы как «поразительные». Всё дело в том, что она достигает цели в обход стандартных проблем.
AlphaFold умеет предсказывать структуру белков. И это поразительно. Учёные изучают белки для изобретения лекарств, понимания причин многих болезней и решения других задач.
Белки — структуры из аминокислот. Их будущая деятельность определяется тем, в какую форму эта линия из аминокислот свернётся. Этот процесс называется фолдингом.
«Это большие сложные молекулы, состоящие из цепочек аминокислот, и то, что делает белок, во многом зависит от его уникальной трехмерной структуры. Выяснение того, в какую форму сворачиваются белки, известно как «проблема сворачивания белков» и является грандиозной задачей в биологии на протяжении последних 50 лет», — пишут разработчики AlphaFold.
Нейросеть-предсказатель
Для учёных очень важно понимать, в какую структуру превратится та или иная цепочка. Просчитать весь этот процесс от начала до конца до сих пор невозможно, так как не ясны многие физико-химические процессы. Белки сворачиваются неслучайно, а в зависимости от того, какой элемент находится в определенной точке цепочки аминокислот.
Специалисты выявляют лишь некоторые закономерности этого процесса. Даже суперкомпьютеры ещё не могут так качественно моделировать, как нейросеть AlphaFold. На данный момент работает вторая её версия. И она уже смогла создать 214 000 000 возможных структур белка.
«Основная проблема, однако, заключается в том, что количество способов, которыми белок теоретически может сворачиваться, прежде чем принять окончательную трехмерную структуру, является астрономическим», — пишут создатели нейросети.
Вместо того чтобы воспроизводить виртуально все процессы, нейросеть предсказывает финальное положение всех атомов. То есть она обходит само глубокое исследование и попадает в конечный результат. Да, машина не помогла изучить все процессы, зато она позволяет двигаться дальше. Ученые могут начать создавать новые лекарства уже сейчас, без многолетнего моделирования фолдинга белков.
Остаётся надеяться, что технология продолжит развиваться и откроет перед человечеством ещё больше обходных путей решения проблем, изучение которых занимает десятилетия.
«Объявленный сегодня прогресс вселяет в нас еще большую уверенность в том, что ИИ станет одним из самых полезных инструментов человечества в расширении границ научных знаний, и мы с нетерпением ждем многих лет напряженной работы и открытий!» — резюмируют создатели AlphaFold.
Подписывайтесь на канал и ставьте лайки! Впереди вас ждет еще много неочевидного и загадочного о человеческом теле и секретах долголетия.