Giải Nobel Hóa học đặc biệt
Theo thông cáo của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, Demis Hassabis và các cộng sự đã phát triển mô hình trí tuệ nhân tạo (AI) mang tên AlphaFold 2, giúp dự đoán cấu trúc của gần 200 triệu protein. Chương trình này được sử dụng bởi hơn hai triệu người từ 190 quốc gia, qua đó thúc đẩy nhiều ứng dụng khoa học, cho phép các nhà nghiên cứu tìm hiểu sâu về tình trạng kháng thuốc kháng sinh, và tạo ra các hình ảnh về enzyme có khả năng phân hủy nhựa.
Chủ tịch Ủy ban Nobel Hóa học Heiner Linke khẳng định: Mô hình AI trên đã hiện thực hóa giấc mơ trong suốt 50 năm. Sự sống không thể tồn tại mà không có protein. Việc chúng ta có thể dự đoán cấu trúc và thiết kế của chúng sẽ đem lại lợi ích rất lớn cho nhân loại.
Cuối thập niên 60 của thế kỷ trước, các nhà hóa học đã khám phá ra trình tự của 20 axit amin cấu thành protein, cho phép họ dự đoán cấu trúc ba chiều khi chúng xoắn và gập lại. Nhưng suốt 50 năm sau, không ai có thể dự đoán chính xác những cấu trúc 3D này. Cứ sáu tháng mỗi năm, cuộc thi "protein olympics" cũng được tổ chức, để thúc đẩy các nhà hóa học tới thử sức.
Năm 2018, AlphaFold của Hassabis đã tham gia cuộc thi và đạt độ chính xác gần 60%, vượt trội so mức trung bình khoảng 40% ở những kỷ lục trước đó. Tới năm 2020, AlphaFold 2 đã giải quyết gần như trọn vẹn vấn đề tồn tại suốt nửa thế kỷ. Kết quả này đã tạo nên cuộc cách mạng trong mô hình hóa cấu trúc protein, thúc đẩy những phát triển đột phá ở lĩnh vực y sinh, y tế và nông nghiệp.
Bắt đầu từ thú vui đánh cờ
Với Demis Hassabis, thử thách trên những bàn cờ là xuất phát điểm đưa cậu bé tìm hiểu về khoa học máy tính và AI. Khi giành được số tiền thắng giải cờ vua đầu tiên, Hassabis đã ngay lập tức "rinh" về nhà một bộ máy tính để bàn.
"Tôi có cảm giác rằng đây là một loại thiết bị kỳ diệu. Ô-tô giống như một cỗ máy khuếch đại khả năng của con người về mặt vật lý, còn máy tính lại sở hữu khả năng tương tự đối với tâm trí. Trực giác của tôi đã mách bảo như vậy từ khi còn nhỏ", Hassabis chia sẻ.
Thời điểm chương trình cờ vua IBM Deep Blue đánh bại đại kiện tướng Garry Kasparov, Demis Hassabis cứ băn khoăn mãi về vấn đề còn thiếu của Deep Blue. Làm thế nào để hệ thống này sở hữu "trí thông minh" tương tự con người?
Tới năm 2016, chương trình AI do Hassabis phát triển còn hoàn thành nhiệm vụ phức tạp hơn, khi chiến thắng kiện tướng cờ vây hàng đầu thế giới Lee Sedol. Song, chính là trong thời khắc ấy, nhà sáng lập Công ty DeepMind lại chỉ nghĩ tới bài toán chưa có lời giải: Dự đoán cấu trúc của protein.
AlphaGo sử dụng lịch sử vô tận các ván cờ vây trong quá khứ. Còn AlphaFold sử dụng Protein Data Bank, một cơ sở dữ liệu quốc tế về các cấu trúc mà các nhà sinh học đã bổ sung trong nhiều thập niên. Mô hình AI này chẳng khác nào "chương trình Apollo của thế kỷ 21", với khả năng cung cấp những tiến bộ đáng kinh ngạc cho con người.
Cuối năm 2020, DeepMind đã công bố dự án AlphaFold sử dụng AI để dự đoán cấu trúc protein và cung cấp miễn phí cho khoa học. Tới tháng 7/2022, AlphaFold 2 đã giải mã được cấu trúc của phần lớn các protein, mở ra hy vọng phát triển các công nghệ và phương pháp điều trị mới với nhiều loại bệnh.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Oxford đã sử dụng nó để phát triển các phương pháp điều trị sốt rét. Roland Dunbrack, tại Trung tâm Ung thư Fox Chase ở Philadelphia, là một trong những cá nhân áp dụng đầu tiên. "Chúng tôi luôn cố gắng làm điều đó với các mô hình do máy tính tạo ra trước đây, nhưng luôn có sai sót. Tuy nhiên, AlphaFold đã đưa mức độ chính xác chưa từng có vào công trình nghiên cứu. Chúng đủ để đưa ra phán đoán sinh học, để diễn giải các đột biến trong gen ung thư", Dunbrack chia sẻ.
 |
| Demis Hassabis (bên phải) nhìn thấy hy vọng và cơ hội giải quyết thách thức bằng khả năng của AI. |
Ðến lời giải cho cuộc sống hiện đại
Việc xây dựng được mô phỏng chính xác về một tế bào bằng AI sẽ giúp ích rất nhiều cho quá trình điều chế thuốc. Các thí nghiệm giờ sẽ được tiến hành nhanh chóng trong các tế bào ảo, để rồi các dự đoán sẽ được xác thực trong phòng thí nghiệm, giai đoạn cuối cùng. Quy trình được thực hiện trong 10 năm giờ có thể rút xuống còn vài tháng. AI hứa hẹn những khả năng phi thường giúp chúng ta chữa khỏi bệnh tật.
Quyết định công khai mã hóa của AlphaFold, hỗ trợ tải lên miễn phí và cũng chẳng yêu cầu bất kỳ khoản tiền nào khi truy cập cơ sở dữ liệu khổng lồ về cấu trúc protein, như Hassabis khẳng định, chính là món quà gửi đến cộng đồng khoa học. Bên cạnh đó, Demis Hassabis luôn cam kết tiên phong một cách an toàn và có trách nhiệm. Đội ngũ của ông đã tạo ra các chương trình an toàn kỹ thuật, đạo đức và quản trị hàng đầu trong ngành. Trong bối cảnh nỗi lo lắng về khả năng AI có thể đảo lộn mọi thứ ngày càng gia tăng, Hassabis cố gắng duy trì sự cân bằng nhằm trấn an cộng đồng rằng bộ não của các kiến trúc sư AI đủ lớn để kiểm soát những cỗ máy mà họ tạo ra.
Hơn 30 năm sau lần đầu chạm tay vào máy tính, Hassabis đang ở giai đoạn đỉnh cao sự nghiệp, với sự kết hợp hiếm có giữa tính khiêm tốn, quyết tâm mạnh mẽ và một loạt thành công đáng kinh ngạc. Ngay cả khi trở thành triệu phú nhờ việc bán DeepMind cho Google, Hassabis vẫn đi tàu về nhà sau giờ làm việc, và sinh hoạt như một thiên tài mọt sách đến từ Bắc London.
Và dù ông đã ký vào tuyên bố về an toàn AI, ông cũng rất muốn phản đối những lời kêu gọi tạm dừng nghiên cứu AI. Đó là hành động phi thực tế, đe dọa trực tiếp đến những lợi ích ngày càng rõ ràng mà công nghệ này mang lại.
"Nếu được nghiên cứu đúng cách, đây sẽ là công nghệ có lợi nhất cho nhân loại từ trước đến nay. Chúng ta phải mạnh dạn và can đảm theo đuổi những thứ đó", Hassabis khẳng định.
Rất nhiều vấn đề trên thế giới ngày nay khiến chúng ta choáng ngợp, như biến đổi khí hậu, bệnh tật, ô nhiễm... Demis Hassabis nhìn thấy hy vọng và cơ hội giải quyết thách thức bằng khả năng của AI. Nếu không có nó, ông sẽ bi quan hơn về tương lai, bởi những nỗ lực của con người là hữu hạn.
