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

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 intelligence artificielle capable de prédire la structure des protéines.Crédit : Prix ​​révolutionnaire

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

“Peu de découvertes modifient 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 computationnelle et expérimentale.”

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

L’intelligence artificielle primée

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

Le système a fait sensation en novembre 2020 en remportant le concours CASP (Critical Assessment of Structure Prediction) de deux ans, battant une centaine d’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 connue qui la sous-tend – 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 a publié 200 millions de structures protéiques prédites à partir de séquences d’acides aminés. Jusqu’à présent, les données ont été exploitées 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 mis à disposition et ont fourni toutes ces installations”, déclare Christine Orengo, biologiste informatique à l’University College London. Il ajoute que le résultat a été rendu possible grâce à un large éventail de données sur les séquences de protéines collectées auprès de la communauté mondiale.

Hassabis dit qu’il a été “stupéfait” d’apprendre qu’il a remporté un prix Breakthrough, et Jumper dit qu’il “ne pouvait pas croire que c’était réel”. Hassabis prévoit de reverser une partie de ses gains à des programmes éducatifs visant à accroître la diversité ainsi qu’à des initiatives de soutien aux écoles du Népal rural.

Sciences du sommeil et systèmes cellulaires

Un autre prix Breakthrough Life Sciences 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 avoir découvert indépendamment que la narcolepsie est causée par une déficience de l’orexine chimique du cerveau.

Les deux chercheurs sont des “géants du domaine” qui ont permis de diagnostiquer définitivement 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 ne va pas, au lieu de se faire dire de ‘prendre du recul et de rester éveillé'”, dit-il. 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 stable aux jeunes scientifiques pour effectuer des travaux d’exploration au Japon est problématique”, dit-il, notant que sa découverte n’a été possible que parce qu’il était libre de “participer à une ‘expédition de pêche’ sans garantie de succès”.

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 à Dresde, en Allemagne, pour avoir découvert un mécanisme par lequel le contenu d’un téléphone portable peut s’organiser en se séparant en gouttelettes.

Pionniers quantiques

Cette année, le Breakthrough Prize 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 entreprises.

“J’ai été vraiment surpris d’apprendre que j’ai reçu le prix”, 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 capacité de déchiffrer les codes de cryptage utilisés pour protéger une grande partie du trafic Internet d’aujourd’hui, qui est basé sur de grands nombres premiers. “Cette énorme réussite a prouvé que les ordinateurs quantiques étaient plus qu’une simple curiosité académique”, déclare Nikita Gourianov, physicien quantique à l’Université d’Oxford.

Le prix Breakthrough in Mathematics est décerné à Daniel Spielman, mathématicien à l’Université de Yale à New Haven, Connecticut. Spielman a été reconnu pour de multiples 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 PDG de Meta (anciennement Facebook).

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