美國時間23日，素有科學界奧斯卡獎之稱的「科學突破獎」(Breakthrough Prize)2023年得獎名單出爐，其中生命科學類別頒發給了三組團隊，表彰了高準確度預測蛋白質結構的AlphaFold演算法、生物分子凝聚體(biomolecular condensates)、嗜睡症(narcolepsy)疾病機制等重要科研成果，並頒發300萬美元的獎金。
 
今年科學突破獎生命科學類別中的三組獲獎團隊，首先是DeepMind共同創辦人Demis Hassabis，以及負責開發AI系統的DeepMind資深科學家John Jumper。由兩人所率領的團隊開發出的AlphaFold2，能透過給定的胺基酸序列，高準確度地預測蛋白質3D結構。
 
迄今，AlphaFold2已經預測了來自公開資料庫的2億種蛋白質結構，並將分析時間從幾年、幾個月縮短到幾小時、幾分鐘。研發團隊也將這項深度學習系統開放給科學界使用，使得藥物設計、疫苗開發、合成生物學、奈米科技和基礎生物學得以加速推展。
 
第二組團隊是馬克斯．普朗克學會分子細胞生物學暨遺傳學(MPI-CBG)領導人Anthony Hyman，以及普林斯頓大學生物工程倡議(Princeton Bioengineering Initiative)主任Clifford Brangwynne，兩人發現了生物分子凝聚體在細胞溝通和組織(organization)的胞內機制。
 
該機制能夠在缺少封閉外膜的條件下，透過相分離(phase separation)的動態液滴，濃縮蛋白質和其他胞內生物分子的交互作用，進而調控了細胞訊息轉導(transduction)、細胞分裂、核仁組裝和染色質的調控，並促成了諸如漸凍症、阿茲海默症等神經退化性疾病的臨床應用。
 
第三組團隊是史丹佛大學醫學院睡眠科學中心主任Emmanuel Mignot和筑波大學教授柳澤正史(Masashi Yanagisawa)，揭開了潛藏在嗜睡症背後的自體免疫機制。其是一種罕見的慢性神經睡眠失調，會干擾患者的睡眠-清醒週期，並造成患者過度睡眠或是在活動中突然睡著。
 
他們發現，食慾素(orexin)會造成人和動物的嗜睡症，其中狗的嗜睡症是由和食慾素結合的神經受體發生突變所造成，人類的嗜睡症則是因為免疫系統錯誤攻擊了負責製造食慾素的細胞。基於這些發現，他們開發出了能夠刺激食慾素受體、逆轉嗜睡症症狀的藥物，還有能夠促進睡眠的藥物。
 
科學突破獎的創辦人，包括了Google創辦人Sergey Brin、Facebook暨Meta創辦人Mark Zuckerberg夫妻、俄羅斯企業家Yuri Milner夫妻、23andMe聯合創辦人Anne Wojcicki等。Mark Zuckerberg夫妻共同表示，這些桂冠得主和青年科學家，正在推進研究和科學的可能性邊界，我們非常興奮能夠表彰他們的成就。
 
參考資料：
https://www.genengnews.com/news/breakthrough-prizes-awarded-for-alphafold-biomolecular-condensates-and-narcolepsy/
 
(編譯 / 吳培安)