Нобелевская премия по химии 2024: как нейросети научились сворачивать белки
Разбор Нобелевской премии по химии 2024 года, присуждённой Дэвиду Бейкеру, Демису Хассабису и Джону Джамперу за предсказание и дизайн структуры белков. В материале объясняется, почему задача сворачивания белка десятилетиями считалась нерешаемой, как AlphaFold от DeepMind поднял точность предсказаний с 30 % до 90 % и выложил в открытый доступ 200 миллионов структур, а программа Rosetta научилась конструировать белки под заданную функцию. Отдельно разбираются слабые места нейросетей — гетероолигомеры, докинг, влияние мутаций — и обоснованность упрёков в том, что премию дали «авансом». В финале — размышления об избыточности как принципе живого, эволюции как переборе с отбором и ответы на вопросы зрителей.
Смотреть видеоНобелевская премия по химии 2024: предсказание и дизайн структуры белков
Кому и за что вручили премию
- Премия по химии в этом году, по сути, присуждена за биологию и вычислительные науки — как и премия по физике, она связана с нейросетями.
- Лауреатов трое:
- Дэвид Бейкер — половина премии (за создание белков «с нуля», дизайн новых структур);
- Демис Хассабис и Джон Джампер — вторая половина (компания DeepMind, ныне часть Google).
- Формулировка: за разработку методов, позволяющих предсказывать структуру белка по его аминокислотной последовательности и решать обратную задачу — подбирать последовательность под нужную структуру.
- Показательно, что крупные корпорации теперь «проникли» и в Нобелевские премии: в DeepMind объявление лауреатов встретили как большой праздник.
Почему белки так важны
- ДНК хранит информацию, но все функции в организме реализуют белки — это «универсальные солдаты» живой клетки.
- Белки катализируют реакции (ферменты часто эффективнее и точнее химических катализаторов), отвечают за мышцы, пищеварение, рост и практически за всё остальное.
- Их специфичность колоссальна: во время пандемии COVID-19 было видно, как замена одной аминокислоты в спайк-белке лишала антитела способности его узнавать.
- Практические приложения очевидны:
- разработка лекарств и понимание, с какой точностью белок узнаёт свой лиганд;
- расшифровка механизмов заболеваний, связанных с дефектными белками;
- изучение бактериальных токсинов и ферментов (например, расщепляющих антибиотики);
- конструирование новых белков «под задачу» — например, разрушающих компонент бактериальной клетки.
Проблема сворачивания белков
Что такое структура белка
- Первичная структура — линейная цепочка из 20 аминокислот, сотни звеньев («бусы»).
- Вторичная структура — альфа-спирали и бета-складки (бета-листы), базовые структурные элементы.
- Третичная структура — итоговая сложная трёхмерная «запутанная» конфигурация, похожая не на аккуратный клубок, а на спутанные провода. Именно она и есть реальный белок.
- В третичной структуре аминокислота №3 может контактировать с аминокислотой №215 — далёкие по последовательности участки сближаются и вместе формируют, например, активный центр фермента.
Парадокс Левинталя
- Учёные рано заметили: белок сворачивается всегда одинаково. При денатурации (например, нагреванием) цепочка разворачивается, а при возвращении подходящих условий ренатурирует в ту же конформацию.
- Однако в 1969 году Сайрус Левинталь подсчитал, что маленький белок из 100 аминокислот теоретически может принимать не менее 10⁴⁷ трёхмерных конформаций — величина, сопоставимая с числом атомов во Вселенной.
- Реализуется же одна, максимум две. Это давало надежду: существуют физические правила сворачивания, и, поняв их, можно научиться предсказывать структуру.
Исключение: прионы
- Прионы — белки с двумя предпочтительными конформациями: нормальной и «вредительской».
- Неправильно свёрнутый прион заставляет другие белки перестраиваться так же — идёт цепная реакция.
- Отсюда болезни куру («пляшущая смерть» в Папуа — Новой Гвинее) и Крейтцфельдта — Якоба. Но даже здесь конформаций две, а не 10⁴⁷.
Экспериментальные методы и их ограничения
- Долгое время единственным способом узнать структуру был рентгеноструктурный анализ: выращивание кристалла белка, съёмка, восстановление структуры по картине рассеяния.
- Метод точный, но:
- крайне трудоёмкий, «больше похож на искусство, чем на метод»;
- многие белки не кристаллизуются вовсе;
- в кристалле белок может терять нативную конформацию, и полученная структура не отражает его вид в клетке.
- Позже добавилась криоэлектронная микроскопия.
- Кристаллографы годами публиковали по три статьи на один белок, постепенно улучшая разрешение — и именно они сегодня чаще всего высказывают скепсис по поводу новой премии.
Первые вычислительные подходы
- С развитием компьютерного анализа стали видны закономерности (паттерны) в последовательностях: аминокислоты различаются по свойствам (полярные/неполярные, заряженные, гидрофильные/гидрофобные, большие/малые).
- Определённые паттерны надёжно предсказывают альфа-спираль или бета-складку — эти предсказания подтвердились синтезом коротких пептидов.
- Были понятны и общие правила третичной укладки: гидрофобные остатки прячутся внутрь, полярные и заряженные выставляются наружу, в водное окружение.
- Но от этих общих правил до полной структуры было «как до Луны пешком».
Соревнование CASP как двигатель прогресса
- CASP (Critical Assessment of Protein Structure Prediction) — конкурс, где участникам дают последовательности новых, ранее неизвестных белков, а предсказания затем сравнивают с реально определёнными структурами.
- Долгие годы результат «топтался на месте»: точность порядка 30 % в 2007, 2010 и 2014 годах — это не приближало к решению задачи.
- Один из ранних приёмов улучшения — переход от сложных алгоритмов (метод Монте-Карло и др.) к массированному перебору вариантов («грубой силе»), что дало небольшой, но значимый прирост.
Прорыв DeepMind
AlphaFold 1 (CASP13, 2018)
- В конкурс вошёл Демис Хассабис, основатель DeepMind. Изначально компания занималась не биологией, а играми: их модель AlphaGo обыграла сильнейших людей в го и шахматы.
- Хассабис заинтересовался биологией (по его биографии — после прочитанной книги) и решил применить свои подходы к белкам.
- AlphaFold 1 сразу поднял точность примерно до 60 %. Это вызвало энтузиазм, но для практики не годилось: 40 % ошибок не позволяли отказаться от экспериментальных методов.
Почему нейросети «выстрелили»
- Ключевой принцип — огромная обучающая выборка и многократное «скармливание» данных модели, которая обучается за счёт своей слоистой архитектуры.
- Прорыв в ИИ (например, AlexNet) стал возможен, когда видеокарты резко нарастили вычислительные мощности и позволили обучать модели с миллиардами параметров.
- Важны и архитектуры — свёрточные сети, трансформеры, — но без больших данных они бесполезны.
- Это не тупой перебор: перебрать 10⁴⁷ вариантов невозможно ни за какое разумное время; сеть «идёт» в нужном направлении, обучаясь.
AlphaFold 2 (CASP14, 2020)
- Не просто улучшение первой версии, а принципиально другая архитектура.
- Точность выросла до ~90 % — результаты стали практически неотличимы от экспериментальных данных, полученных кристаллографией или криоэлектронной микроскопией.
- Как это работает (упрощённо):
- в модель загружается огромное количество гомологичных белков разных видов;
- используется множественное выравнивание последовательностей — сеть сопоставляет родственные белки и находит сходные структурные участки;
- для обучения нужны и последовательности, и уже известные экспериментальные структуры;
- сеть выявляет соответствия между участками последовательности и элементами структуры и переносит их на новые белки.
- Подробное (без формул) описание доступно в материале Advanced Information на сайте Нобелевского комитета, хотя оно скорее добавляет тумана, чем ясности.
Проблема интерпретируемости и побочные эффекты обучения
- Общая для всех нейросетей, включая AlphaFold, сложность: сеть находит паттерны, недоступные человеческому взгляду, но мы часто не понимаем, каким путём она приходит к своему результату.
- Наблюдается любопытный феномен: генеративные модели общего назначения (вроде GPT) играют в шахматы лучше, чем сети, специально созданные для шахмат.
- Как именно это возникает, до конца непонятно — это своего рода побочный эффект архитектуры и процесса обучения: сеть многократно корректирует связи между слоями нейронов, используя полученную информацию, и приобретает неожиданные способности.
Подарок DeepMind научному сообществу
- AlphaFold 2 появился в 2020 году — в разгар пандемии, поэтому широкая публика его почти не заметила, но среди биологов и структурщиков поднялся невероятный хайп («мы остались без работы»).
- После победы AlphaFold соревнование CASP фактически потеряло смысл: победитель определился, и организаторы спрашивали «что дальше?».
- В качестве жеста доброй воли Google/DeepMind прогнали через AlphaFold 2 все известные белковые последовательности — около 200 миллионов — и практически «за одну ночь» выложили полученные структуры в открытые базы данных.
- Раньше считалось, что на экспериментальное определение этих структур уйдут тысячи лет. Теперь в базах есть не только последовательности, но и предсказанные структуры — «бери и работай».
Скепсис: премия «авансом»?
- Часть научного сообщества сравнивает эту премию с Нобелевской премией мира Бараку Обаме — то есть данной не за уже сделанное, а за ожидаемое.
- Формально заявлено, что решена «вечная проблема биологии»: определение формы белка по последовательности. Но по мере практической работы стало ясно, что задача решена не полностью.
- Аналогия с ChatGPT: когда он появился, говорили, что журналистам и пиарщикам пора на выход. Пока не пора — хотя некоторых он уже пишет лучше.
Что AlphaFold 2 делает хорошо
- Отлично предсказывает структуру небольших глобулярных белков. Достаточно загнать последовательность в бесплатный открытый сервис — и получить структуру без всякого эксперимента. Это проверялось прямыми сравнениями с «ручными» структурами.
- Неплохо справляется с гомоолигомерами — белками из нескольких одинаковых субъединиц.
- Активно используется на практике для ускорения и удешевления рентгеноструктурного анализа:
- обычно для надёжной структуры нужен не один кристалл, а несколько наборов данных в разных условиях, либо трюки вроде замены метионина на селенометионин (введение более тяжёлых атомов);
- второй набор данных часто получить невозможно — кристалл не растёт;
- AlphaFold позволяет восполнить недостающую информацию по одному набору данных.
- Многие практики в восторге: инструмент резко ускорил работу и позволил «достать с полок» старые данные и наконец получить по ним структуры.
Чего AlphaFold 2 не умеет
- Гетероолигомеры — комплексы из разных белков — предсказывает с частыми ошибками.
- Эффект мутаций предсказывать не умеет. Это критично: как показал COVID, замена одной аминокислоты обесценивает целые линейки моноклональных антител, которыми лечат людей с ослабленным иммунитетом; фармкомпании крайне заинтересованы в таком прогнозе.
- Докинг (связывание белка с лигандом — лекарством или ингибитором) предсказывает плохо.
- Не умеет предсказывать изменение структуры при связывании антигена с антителом.
Почему так — вопрос архитектуры и обучающей выборки
- Модель не ищет истину — она выдаёт наиболее вероятный ответ исходя из того, чему её учили. Как языковая модель дополняет фразу «далеко-далеко на лугу пасутся ко...» словом «кони» или «кометы» в зависимости от предшествующего контекста, не понимая смысла.
- Если в обучающей выборке много белков с определённой структурой, модель предскажет ту же структуру, даже если исследователь вставит в середину гидрофобную аминокислоту, которая эту структуру заведомо разрушит. Это встроенное смещение (bias).
- Комплексов «белок + лиганд» с зафиксированным изменением конформации в обучающих данных мало — отсюда и слабость в докинге. Критика справедлива, но упрекать модель в том, чему её не учили, не вполне корректно.
- Отдельно отмечается роль архитектуры: переход от свёрточных сетей к трансформерам оказался удачным для работы с белками, дальше появились диффузионные модели.
- Попутное замечание: образ биолога как рассеянного натуралиста с сачком давно неактуален — в современной биологии работает огромное число математиков и физиков.
AlphaFold 3 и коммерческая логика
- Нобелевские премии, как правило, не дают за закрытые коммерческие разработки. Пример: липидная оболочка мРНК-вакцин — ключевой элемент их работы — осталась под патентом Pfizer/BioNTech и Moderna, и её создатели премию не получили.
- В случае AlphaFold 2 всё «чисто»: и модель, и 200 миллионов структур выложены в открытый доступ.
- Однако уже существует AlphaFold 3 — он не в открытом доступе, доступен лишь ограниченным числом запросов через сайт, а с крупными фармкомпаниями, судя по всему, заключены контракты на неограниченный доступ.
- По публикациям, AlphaFold 3 умеет ровно то, чего не хватает второй версии, — предсказывать взаимодействие белка с лигандом. Это именно то, что нужно для дизайна лекарств и новых антибиотиков (подобрать лиганд, который заблокирует «вредный» бактериальный белок).
- Проверить эти заявления невозможно из-за закрытости модели. Но DeepMind — не благотворительная организация: коммерческая компания обязана зарабатывать, и «большого доброго государства», которое эффективно финансировало бы такие разработки, не существует.
Вторая половина премии: дизайн белков и программа Rosetta
Как работает Rosetta
- Дэвид Бейкер решает обратную задачу: не «структура по последовательности», а подбор последовательности под желаемую структуру. Его инструмент Rosetta появился раньше AlphaFold, и Бейкер тоже участвовал в CASP.
- Принцип работы:
- Программа «прочёсывает» имеющуюся базу белковых структур и находит нужные структурные элементы — альфа-спирали, бета-листы, определённые петли.
- Пользователь задаёт желаемую конфигурацию: «здесь такая спираль, здесь такой лист».
- Rosetta подбирает подходящие фрагменты реальных белков.
- Затем оптимизирует их взаимное расположение, чтобы при сворачивании фрагменты не разрушали структуру друг друга (иначе красивая альфа-спираль может развалиться при реальной укладке).
- Уже в 2003 году Бейкер опубликовал первые результаты, и такие белки успешно синтезируются.
Почему это проще, чем кажется, и в чём предел
- Искусственные белки получаются «квадратно-гнездовыми» — простыми по устройству и выполняющими несложные функции.
- Хорошие ферменты создать не удаётся. Природный фермент — катализатор колоссальной эффективности; человеческие поделки рядом с ним не стоят.
- Зато отлично получаются сенсоры: белок, прочно связывающийся с определённым веществом (опасным химикатом, наночастицей), позволяет точно детектировать и измерять его концентрацию в среде. Это простые структуры — и здесь метод работает превосходно.
Комбинация дизайна и направленной эволюции
- Природа создаёт белки долгим эволюционным перебором: случайные мутации, отбор, тупиковые ветви (как у коронавируса, у которого одна мутация может «убить» функцию). Отсюда их запутанная, «клубок проводов», структура.
- Человек мыслит линейно: сразу задаёт нужную функцию и конструирует под неё.
- Поэтому применяют гибридный подход:
- Синтезируют белок по предсказанию Rosetta.
- Вносят в его ген случайные мутации (направленная эволюция — за неё тоже давали Нобелевскую премию).
- Бактерии (например, E. coli) синтезируют сотни вариантов.
- Отбирают тот, что работает лучше — иногда случайная мутация даёт конформацию удачнее рассчитанной.
- Цикл повторяют, проводя селекцию, как с растениями или сельскохозяйственными животными.
- Так удаётся получать очень эффективные сенсоры и связывающие белки, а иногда и простые ферменты.
Урок для конспирологов
- Эта премия наглядно показывает, на каком уровне находится наш белковый дизайн по сравнению с природным: мы способны сделать «лопату», тогда как природные ферменты сравнимы с синхротроном.
- Отсюда следует нелепость версии, что коронавирус был создан с нуля в лаборатории: те, кто это утверждал, сильно переоценивают наши возможности. Показательно, что конспирологи затем переключились на версию «утечки» или ускоренной эволюции в лаборатории — потому что стала очевидна невозможность искусственного конструирования такого совершенного объекта.
Философское отступление: нейросети и принципы живого
- Первые попытки предсказывать структуру белка были чисто алгоритмическими — задавались явные правила. Это не сработало: задача оказалась слишком сложной для «встроенной математической модели».
- Нейросети в чём-то развиваются подобно живому: они самообучаются, многократно возвращаются к данным, корректируют предыдущие ответы, движутся к решению не прямо, а окольными путями.
- Живое тоже никогда не идёт напрямую: природа пробует, отбрасывает неудачное, приходит к одному результату разными путями. Пример — рыба и дельфин: сходная обтекаемая форма достигнута совершенно разными эволюционными маршрутами (млекопитающее вернулось в море и заново приобрело «рыбий» форм-фактор).
- Ничего удивительного: нейросети изначально были инспирированы устройством нейронов и мозга.
Избыточность как источник функциональности
- Раньше считалось, что у человека избыточно много нейронов — «зачем столько связей, ты мог бы выучить 10 языков». Теперь ясно: эта кажущаяся избыточность и обеспечивает вычислительную мощность.
- Тот же принцип в геноме: 20 000 белков на миллиарды нуклеотидов казались признаком «мусорной ДНК». Но микроРНК и регуляторные последовательности показали, что это не мусор, а:
- регуляторный аппарат;
- ресурс для возникновения новых белков — избыточные фрагменты генов случайно сливаются, порождая иногда полезные структуры.
- Вывод: кажущаяся избыточность и сложность — типичная черта живого. Мы видим лишь конечный, кажущийся совершенным продукт, тогда как процесс принятия решения всегда сложен и непрям.
- Прорыв в нейросетях произошёл именно тогда, когда от «квадратно-гнездового» подхода (хочу шахматную программу — пишу правила для шахмат) перешли к частичной имитации принципов работы мозга — с избыточностью, повторами и «хождением по кругу».
Ответы на вопросы зрителей
Возможен ли «AlphaFold для психологии»?
- Идея создать аналог AlphaFold, который предсказывал бы поведение человека и социума по особенностям мозга, пока нереалистична.
- Мозг — это чёрный ящик, и нейросети тоже становятся для нас чёрным ящиком: мы уже не вполне понимаем, почему они работают именно так. Например, исследования памяти нейросетей показали, что они «помнят» больше, чем должны бы, — то ли конструируют, то ли восстанавливают информацию, и до конца непонятно, что там происходит.
- Задача сложнее белковой: поведение зависит от миллиона факторов.
- Была мода на поиск генов-кандидатов — «одна мутация делает тебя жадным/агрессивным». Такие случаи крайне редки: пример — ген MAOA, чётко связанный с агрессией у мужчин. Обычно же на каждый признак влияют сотни генов.
- Характер складывается из сотен черт, каждая из которых определяется сотнями генов, — структура слишком сложна.
- Отдельный аргумент — экономический: у AlphaFold 3 есть очевидное коммерческое применение (дизайн лекарств). Непонятно, откуда возьмутся деньги и прибыль на «AlphaFold для психологов». Если кто-то найдёт способ монетизации, возможно, такое и появится.
Сворачивание белка: почему AlphaFold иногда ошибается
Белок не «вычисляет себя». Утверждение, будто белок в процессе сворачивания «аналогово вычисляет сам себя», неверно: никаких вычислительных центров у белков нет. Однако вопрос затрагивает важную тему — механизм фолдинга.
Котрансляционное сворачивание:
- Модели показывают белок так, будто он сворачивается одномоментно, целиком. В реальности всё иначе:
- На РНК (копию гена) садится рибосома.
- Она считывает триплеты-кодоны и ждёт, пока подплывёт нужная тРНК с соответствующей аминокислотой.
- Аминокислоты соединяются, как бусины, — цепочка растёт постепенно.
- По мере выхода из рибосомы белок начинает сворачиваться уже в процессе синтеза — это называется котрансляционный фолдинг.
- Следствие: сначала сворачивается первая часть, затем появляется вторая, взаимодействует с первой и меняет её конформацию, и уже изменённое состояние взаимодействует с последним участком.
- Поэтому у сворачивания есть временнóе измерение: если бы белок сворачивался мгновенно, энергетически оптимальной была бы одна структура; при постепенном формировании оптимальной может оказаться совсем другая.
Редкие кодоны как «паузы»:
- В генетическом коде есть редкие кодоны, для которых рибосоме приходится долго ждать нужную тРНК.
- Есть работы, показывающие, что это не случайность: пауза даёт белку время свернуться в нужную конформацию.
- Если бы аминокислота подошла слишком быстро, белок свернулся бы неправильно, и итоговая структура оказалась бы нерабочей.
Лиганды: белок часто работает не «сам по себе», а в связке с лигандом, который присоединяется в определённый момент и меняет структуру. Итоговая конформация тогда отличается от предсказанной моделью — ещё один источник ошибок.
Эволюция: перебор плюс отбор
- Вычислений в живом нет, но эволюция «вычисляет» методом отбора: у неё практически бесконечное число попыток (хотя конкретный неудачный вариант может закончиться гибелью организма).
- Популярное возражение — «бесконечное число обезьян с печатными машинками не напишет "Войну и мир"» — не работает, потому что у обезьян нет отбора. В эволюции случайные мутации направляются отбором.
- Странно, что при обсуждении селекции (превращение дичков в культурные яблоки) силу отбора все признают, а применительно к эволюции — как будто забывают.
Пример: как из волков получились собаки
- Менее агрессивный волк (или волчонок, выросший рядом с людьми) держится ближе к человеческой стоянке ради объедков.
- Он находит такую же менее агрессивную пару; их потомство в среднем ещё чуть менее агрессивно.
- Люди оставляют при себе самых дружелюбных, кормят их — у тех выше шансы на выживание.
- Поколение за поколением отбор идёт на дружелюбие.
- Вместе с поведением менялся и фенотип: животные уменьшились, зубы стали мельче.
- Косвенное подтверждение — новосибирский эксперимент с лисами, где отбирали наиболее дружелюбных особей (хотя к нему есть вопросы, сама схема выглядит разумной).
- Это наглядный ответ сторонникам «разумного дизайна»: эволюция видна в действии, никакого конструктора не требуется — нужны лишь множество попыток и отбор. При этом в биологии нет ничего стопроцентного, кроме смерти: речь всегда о вероятностях.
Искусственный и естественный отбор:
- Искусственный отбор повторяет механику естественного, разница — в цели и направленности:
- человек отбирает под свои нужды (посадил семечки самого сладкого яблока, повторил много раз — получил современные сорта);
- природа «отбирает» на приспособленность к конкретным условиям, ниш много, направлений много, гарантий никаких — вид может не приспособиться и вымереть.
- Это же различие видно в белковом дизайне: человек хочет гарантированного результата («соединю три складки и две спирали — получу нужную функцию»), а природа идёт витиевато, методом проб и ошибок.
Киноотступление
- «Аннигиляция» — сюжет не блестящий, но визуально фильм отлично передаёт ощущение того, как развивается живое: оно пробует во все стороны, сами собой возникают щупальцеподобные структуры.
- «Из машины» (Ex Machina) того же режиссёра — одна из лучших фантастических картин про искусственный интеллект.
Почему ответы порождают новые вопросы
- Дело не во Вселенной, а в устройстве мозга: мы эволюционно заточены искать проблемы. Те, кто расслаблялся в условиях пещеры, хуже выживал и оставлял меньше потомства.
- Отсюда вывод: идея «решу все проблемы и наступит блаженство» порочна — полный покой не наступит никогда.
- Осознав это, перестаёшь гнаться за иллюзией, как собака за хвостом. Практический совет: раз проблемы всё равно будут искаться, лучше подкидывать себе интересные задачи, а не заниматься ерундой вроде «цвета штанов» или мечтой о «ванне с шампанским» — последнее ведёт к прокрастинации и деградации.
Короткие ответы на другие вопросы
- Предсказание кристаллов (работы Артёма Оганова) — это другая область: там предсказываются структуры веществ при экстремальных условиях (например, давление в сотни атмосфер), с AlphaFold напрямую не конкурирует.
- Достижения ГМО — тема возможна, но из-за запретов почти повсеместно достижений существенно меньше, чем хотелось бы.
- Нобелевские премии за микроРНК — премий в этом году пока объявлено две, остальных ждём.
- Эпигенетика — полноценная наука; автор писал по ней курсовую и диплом. Это ещё один уровень регуляции: помимо регуляции на уровне РНК (микроРНК) и белка, есть надстройки над ДНК, регулирующие активность генов. Система быстрой регуляции: например, при неправильном питании появляются эпигенетические метки на генах, связанных с метаболизмом. Открыта относительно недавно — примерно с 1980–90-х.
Нужно ли перепроверять 200 миллионов предсказанных структур?
- Перепроверять все — бессмысленно. Мы уже знаем тенденции: какие типы белков модель предсказывает хорошо, а какие плохо.
- Если конкретный белок выбран мишенью для разработки лекарства, его структуру всё равно будут проверять экспериментально — но AlphaFold и здесь упрощает работу (достаточно одного набора данных вместо нескольких).
- Ошибки бывают, иногда критические — структура вообще не похожа на реальную. Но причины известны: котрансляционное сворачивание, гетероолигомеры, наличие лиганда. Такие белки можно рассматривать внимательнее или исключать из выборки.
- Огромная польза — не только для практики, но и для фундаментальных исследований: сравнительный анализ структур, изучение эволюции белков у разных видов (какие функции приобретались и терялись), молекулярные часы, закономерности изменений генома.
Аналогия с машинным переводом
- Пример ABBYY: компания годами билась над «проблемой смысла», считая, что качественный перевод невозможен без понимания. Затем вышел ChatGPT, который смысла не понимает и сознания не имеет, но переводит достаточно хорошо для бытовых задач.
- Вывод тот же: если нужно быстро обработать большой объём текста на незнакомом языке, результат нейросети более чем удовлетворит цели. Так же и с базой из 200 миллионов структур — для простых белков она работает прекрасно.
Трансгуманизм и дизайн организмов: как до Луны пешком
- Полноценный дизайн организмов и органов, а тем более бессмертие, — очень далёкая перспектива. Крейг Вентер пытался создать минимальный организм, но до сложных биологических конструкций ещё далеко.
- Причина: у природы условно бесконечное число попыток, а человек подходит принципиально иначе.
- Иногда «другой путь» оказывается успешнее: самолёты летают не как птицы, по придуманному людьми принципу — и летают хорошо. Но с дизайном органов такой обходной путь пока не срабатывает.
Организационное
- Завтра планируется итоговый стрим по трём Нобелевским премиям этого года — кратко о том, за что их дали и почему это важно.
- Вышло новое видео о теории Дарвина и попытках её запретить (не только в России). Там разбирается, какие научные данные позволяют с некоторой вероятностью предсказать, кто склонен отвергать рациональные объяснения в пользу сверхъестественных.
- Просьбы к аудитории: лайки, подписка, комментарии (это важно для алгоритмов), а также поддержка через спонсорство на YouTube, Patreon и Boosty.
- Анонсы публикуются в Telegram-канале «Безвольные каменщики» и в Facebook, где страница, судя по всему, находится в теневом бане по неизвестным причинам — «мы же не понимаем, что там у нейросетей в электронных мозгах».