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Le prix Nobel de chimie 2024 a été décerné à un trio de scientifiques qui ont utilisé l’intelligence artificielle pour « déchiffrer le code » de presque toutes les protéines connues, les « outils chimiques de la vie ».
Le Comité Nobel a félicité David Baker, un biochimiste américain, pour avoir réalisé « l’exploit presque impossible de construire des types entièrement nouveaux de protéines », et Demis Hassabis et John Jumper, qui travaillent chez Google DeepMind à Londres, pour avoir développé un modèle d’IA pour prédire les protéines. Des structures complexes – un problème resté sans solution depuis 50 ans.
« Le potentiel de leurs découvertes est énorme », a déclaré le comité lors de l’annonce du prix en Suède mercredi. Le prix, considéré comme le summum de la réussite scientifique, est doté d’une récompense en espèces de 11 millions de couronnes suédoises (1 million de dollars).
Les protéines, une chaîne de molécules d’acides aminés, sont les éléments constitutifs de la vie. Ils aident à former les cellules des cheveux, de la peau et des tissus ; ils lisent, copient et réparent l’ADN ; et ils aident à transporter l’oxygène dans le sang.
Alors que les protéines sont constituées d’une vingtaine d’acides aminés seulement, ceux-ci peuvent être combinés de manière presque infinie, se repliant selon des motifs très complexes dans un espace tridimensionnel.
Le comité a déclaré que le prix de mercredi comportait deux « moitiés ». Le premier est allé à Hassabis, un informaticien britannique qui a cofondé le laboratoire de recherche en IA de Google DeepMind, et Jumper, un chercheur américain qui travaille également chez DeepMind.
Hassabis et Jumper ont été honorés pour avoir utilisé l’IA pour prédire la structure tridimensionnelle d’une protéine à partir d’une séquence d’acides aminés, leur permettant ainsi de prédire la structure de la quasi-totalité des 200 millions de protéines connues.
« Il s’agit vraiment d’une avancée majeure qui résout un Saint Graal traditionnel en chimie physique », a déclaré à CNN Anna Wedell, professeur de génétique médicale au Karolinska Institutet en Suède et membre de l’Académie royale des sciences de Suède.
Leur programme d’IA – la base de données AlphaFold Protein Structure – a été utilisé par au moins 2 millions de chercheurs dans le monde. Il agit comme une « recherche Google » pour les structures des protéines, fournissant un accès instantané aux modèles prédits de protéines, accélérant ainsi les progrès en biologie fondamentale et dans d’autres domaines connexes. Le duo a déjà remporté le Lasker 2023 et les prix Breakthrough.
« Ils ont tout rendu public, de sorte que presque tous les domaines peuvent désormais se tourner vers cette base de données et utiliser ces outils pour résoudre leur problème particulier. Cela a donc rendu possible des progrès dans de très nombreux domaines différents », a déclaré Wedell, qui utilise l’outil dans son propre travail sur les maladies rares.
Depuis que le couple un article clé a été publié en 2021il a été cité plus de 16 000 fois. David Pendlebury, responsable de l’analyse de la recherche à l’Institut d’information scientifique de Clarivate, a qualifié cela de « sans précédent et reflète l’impact révolutionnaire de ce travail ». Sur un total de 61 millions d’articles scientifiques, seuls 500 environ ont été cités plus de 10 000 fois, a-t-il déclaré à CNN.
Avant de se tourner vers les protéines, le duo a travaillé sur un programme informatique qui a pu affronter les meilleurs joueurs mondiaux de l’ancien jeu de société chinois Go.
Enfant prodige des échecs, Hassabis a également codé le jeu vidéo classique Theme Park à l’âge de 17 ans, selon la Royal Society, la plus ancienne société scientifique au monde dont il est membre.
« Le prix d’aujourd’hui, si peu de temps après la première révélation du potentiel d’AlphaFold, est une reconnaissance claire du rôle transformateur de l’IA dans la science », a déclaré Adrian Smith, président de la Royal Society.
« En plus d’être l’un des chercheurs les plus pionniers dans ce domaine, Demis a défendu une vision de l’IA en tant que catalyseur capable de relever les grands défis de la science et de générer des bénéfices pour l’ensemble de la société », a-t-il ajouté dans un communiqué.
La seconde « moitié » du prix a été décernée à Baker, professeur à l’Université de Washington, pour avoir utilisé des méthodes informatiques pour créer des protéines qui n’existaient pas auparavant et qui ont des fonctions entièrement nouvelles.
Johan Aqvist, membre du comité Nobel, a déclaré que Baker avait utilisé son programme informatique d’abord pour « dessiner des structures protéiques dans de nouvelles dimensions », puis pour « déterminer quelle séquence d’acides aminés vous donnerait cette structure ». Cela a permis à Baker de créer ces nouvelles protéines, « dont la plupart n’avaient jamais été vues auparavant et n’existaient pas dans la nature ».
Il a déclaré que la variété de protéines créées par Baker était « absolument époustouflante ».
« Il semble que vous puissiez désormais construire presque n’importe quel type de protéine avec cette technologie », a déclaré Aqvist.
Le comité a déclaré que la capacité de construire de nouvelles protéines présente un large éventail d’utilisations potentielles, allant de la création de nouveaux produits pharmaceutiques au développement plus rapide de nouveaux vaccins.
Le prix de chimie de mercredi a renforcé l’énorme influence de l’IA dans la science.
Le prix Nobel de physique, décerné mardi, a été partagé par Geoffrey Hinton, surnommé le « Parrain de l’IA », et John Hopfield, pour leurs travaux sur les réseaux neuronaux artificiels – la même technologie qui a contribué à soutenir les travaux des nouveaux lauréats en chimie.
« La sélection des lauréats en physique et en chimie par la Fondation Nobel cette année ne peut être qualifiée que d’audacieuse », a déclaré Pendlebury. « La reconnaissance du rôle transformationnel de l’IA dans la recherche dans deux catégories consécutives est sans précédent. »
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