Les développeurs d’AlphaFold remportent un prix révolutionnaire de 3 millions de dollars

Portraits de Demis Hassabis et John Jumper.

Demis Hassabis (à gauche) et John Jumper (à droite) de DeepMind ont développé AlphaFold, une IA capable de prédire la structure des protéines.Crédit : Prix Découverte

Les chercheurs à l’origine du système d’intelligence artificielle (IA) AlphaFold ont remporté l’un des prix révolutionnaires de 3 millions de dollars de cette année – les prix les plus lucratifs de la science. Demis Hassabis et John Jumper, tous deux de DeepMind à Londres, ont été reconnus pour avoir créé l’outil qui a prédit les structures 3D de presque toutes les protéines connues sur la planète.

“Peu de découvertes changent un domaine aussi radicalement, aussi rapidement”, déclare Mohammed AlQuraishi, biologiste informatique à l’Université de Columbia à New York. “Cela a vraiment changé la pratique de la biologie structurale, à la fois informatiquement et expérimentalement.”

Le prix était l’un des cinq Breakthrough Awards – décernés pour des réalisations dans les sciences de la vie, la physique et les mathématiques – annoncés le 22 septembre.

IA primée

AlphaFold a été créé à partir du succès d’AlphaGo de DeepMind. C’est l’IA qui en 2016 a vaincu Lee Sedol, un maître du jeu stratégique Go, à Séoul. “C’était le summum de l’IA de jeu, mais cela n’a jamais été censé être une fin en soi”, déclare Hassabis. “Je voulais construire l’IA pour accélérer la découverte scientifique.” Un jour après son retour de Séoul, l’équipe s’est tournée vers le repliement des protéines.

Le système a fait sensation en novembre 2020 en gagnant du concours biennal CASP (Critical Assessment of Structure Prediction), battant environ 100 autres logiciels. Une version antérieure d’AlphaFold avait gagné en 2018, mais pas de manière convaincante, obligeant l’équipe à revenir à la planche à dessin. “Avec l’apprentissage automatique, il s’agit de trouver le bon équilibre entre l’architecture – les contraintes imposées par la science sous-jacente connue – et les données”, explique Jumper.

Depuis que DeepMind a publié une version open source d’AlphaFold en juillet 20211, plus d’un demi-million de chercheurs ont utilisé le système d’apprentissage automatique, générant des milliers d’articles. En juillet de cette année, DeepMind est sorti 200 millions de structures protéiques prédites à partir de séquences d’acides aminés. Jusqu’à présent, les données ont été utilisées pour résoudre des problèmes allant de la résistance aux antibiotiques à la résilience des cultures.

“Il s’agit d’une percée majeure, non seulement parce qu’ils ont développé l’algorithme, mais parce qu’ils l’ont rendu disponible et ont fourni toutes ces structures”, déclare Christine Orengo, biologiste informatique à l’University College London. Elle ajoute que cette réalisation a été rendue possible grâce à une multitude de données sur les séquences de protéines collectées par la communauté mondiale.

Hassabis dit qu’il a été “stupéfait” d’apprendre qu’il avait remporté un Breakthrough Award, et Jumper dit qu’il “ne pouvait pas croire que c’était réel”. Hassabis prévoit de faire don d’une partie de ses bénéfices à des programmes éducatifs visant à accroître la diversité, ainsi qu’à des initiatives qui soutiennent les écoles du Népal rural.

Sciences du sommeil et systèmes cellulaires

Un autre Life Sciences Discovery Award a été décerné conjointement aux scientifiques du sommeil Masashi Yanagisawa de l’Université de Tsukuba, au Japon, et à Emmanuel Mignot de l’Université de Stanford à Palo Alto, en Californie, pour la découverte indépendante que la narcolepsie est causée par une carence en orexine chimique. cerveau.

Les deux chercheurs sont des “géants dans le domaine” qui ont permis de diagnostiquer enfin la maladie, explique Birgitte Rahbek Kornum, neurophysiologiste à l’Université de Copenhague. “La narcolepsie affecte gravement la qualité de vie, et cela a permis aux patients de savoir exactement ce qui n’allait pas, plutôt que de se faire dire de” l’attraper et de rester éveillé “”, dit-elle. Les résultats ont également conduit au développement de traitements médicamenteux actuellement en cours d’essais cliniques.

Yanagisawa dit qu’il est “profondément honoré” par le prix et prévoit d’utiliser l’argent pour créer une dotation pour financer la recherche. “Un soutien durable aux jeunes scientifiques pour faire de la recherche au Japon est problématique”, dit-il, notant que sa découverte n’a été possible que parce qu’il était libre de “partir en ‘expédition de pêche’ sans mandats pour réussir”.

Un troisième prix en sciences de la vie est partagé par Clifford Brangwynne de l’Université de Princeton dans le New Jersey et Anthony Hyman de l’Institut Max Planck de biologie cellulaire moléculaire et de génétique de Dresde, en Allemagne, pour avoir découvert un mécanisme par lequel le contenu des cellules peut être organisé en les divisant en points.

pionniers quantiques

Cette année, le prix Breakthrough in Fundamental Physics est partagé entre quatre fondateurs du domaine de l’information quantique : Peter Shor du Massachusetts Institute of Technology de Cambridge ; David Deutsch de l’Université d’Oxford, Royaume-Uni ; Charles Bennett chez IBM à Yorktown, New York ; et Gilles Brassard de l’Université de Montréal au Québec. Leurs recherches ont jeté les bases du développement de communications et d’ordinateurs ultra-sécurisés qui pourraient un jour surpasser les machines standard dans certaines tâches.

« J’ai été vraiment surpris quand j’ai appris que j’avais été récompensé », déclare Shor. “Il y a tellement de choses que d’autres ont faites.” Dans les années 1990, Shor a développé le premier algorithme quantique potentiellement utile, qui pourrait un jour permettre aux ordinateurs quantiques de factoriser rapidement de grands nombres dans leurs facteurs premiers.2. Cela augmente la possibilité de briser les codes de cryptage utilisés pour sécuriser une grande partie du trafic Internet d’aujourd’hui, qui sont basés sur de grands nombres premiers. “Ce résultat massif a prouvé que les ordinateurs quantiques étaient plus qu’une simple curiosité académique”, déclare Nikita Gourianov, physicienne quantique à l’Université d’Oxford.

Le prix Advancement in Mathematics Award est décerné à Daniel Spielman, mathématicien à l’Université de Yale à New Haven, Connecticut. Spielman a été reconnu pour de nombreuses avancées, y compris le développement de codes de correction d’erreurs pour filtrer le bruit dans les émissions de télévision haute définition.

Les Breakthrough Awards ont été fondés en 2012 par Yuri Milner, un milliardaire russo-israélien. Ils sont maintenant parrainés par Milner et d’autres entrepreneurs Internet, dont Mark Zuckerberg, le directeur général de Meta (anciennement Facebook).

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