รางวัลโนเบล (Nobel Prize) เป็นรางวัลประจำปีระดับนานาชาติ ซึ่งจัดโดยคณะกรรมการสแกนดิเนเวีย พิจารณาผลงานวิจัยหรือความอัจฉริยะและความเชี่ยวชาญที่โดดเด่น หรือสร้างคุณประโยชน์ให้กับมนุษยชาติ ทั้งในด้านวิทยาศาสตร์และวัฒนธรรม ตามเจตจำนงสุดท้ายของอัลเฟรด โนเบล (Alfred Nobel) นักเคมีชาวสวีเดน ผู้รู้สึกเสียใจต่อผู้ที่ถูกคร่าชีวิตไปเพราะไดนาไมต์ในสงคราม โดยอัลเฟรดได้มอบรางวัล 5 สาขา คือ เคมี, การแพทย์, วรรณกรรม, สันติภาพ และฟิสิกส์
จากพ่อค้าความตาย สู่ ชายผู้มอบรางวัล
อัลเฟรด โนเบล เกิดที่กรุงสต็อกโฮล์ม ประเทศสวีเดน จนเมื่อเขาเติบโตครอบครัวโนเบลได้ย้ายมาอยู่ที่สหรัฐอเมริกา หลังจากนั้น อัลเฟรด ได้ทุ่มเทเวลาส่วนใหญ่ในการคิดค้นสิ่งประดิษฐ์ที่จะมาทดแทน “ไนโตรกลีเซอรีน” ที่ใช้เป็นวัตถุระเบิดในงานด้านอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น การทำเหมือง การขุดคลอง การขุดอุโมงค์ เขาได้ประดิษฐ์ “ไดนาไมต์” ที่มีความปลอดภัยในการผลิตและการขนย้าย แต่ในช่วงสงครามไดนาไมต์ได้ถูกนำมาใช้เป็นอาวุธ เขาจึงถูกขนานนามว่า “พ่อค้าความตาย” นั่นทำให้เขารู้สึกผิดอย่างมาก และสร้างแรงจูงใจให้เขามอบทรัพย์สินของตนเองกว่า 94% มาใช้เป็นเงินรางวัลให้แก่ผู้ที่สร้างคุณประโยชน์แก่โลกใบนี้

ที่มา : https://www.tcijthai.com/news/2023/11/scoop/13244#google_vignette
รางวัลโนเบลถูกมอบครั้งแรกเมื่อปี ค.ศ. 1901 และมอบให้กับนักวิทยาศาสตร์ นักวิจัยและคนที่ขับเคลื่อนเพื่อสันติภาพในทุก ๆ ปี ในปี ค.ศ. 1969 สาขาเศรษฐศาสตร์ได้ถูกเพิ่มเข้ามาโดยธนาคารแห่งสวีเดนเป็นผู้มอบรางวัล โดยรางวัลในทุกสาขายกเว้นสาขาสันติภาพจะถูกมอบที่เมืองสต็อกโฮล์ม ประเทศสวีเดน ส่วนสาขาสันติภาพจะมอบที่เมืองออสโล ประเทศนอร์เวย์
รางวัลโนเบลประจำปี 2024
ในปีนี้งานประกาศรางวัลโนเบลจะมีขึ้นในวันที่ 7–14 ตุลาคม ค.ศ. 2024 โดยมีลำดับการประกาศรางวัลแต่ละสาขาดังนี้
- สรีรวิทยาหรือการแพทย์ – วันจันทร์ที่ 7 ตุลาคม
- ฟิสิกส์ – วันอังคารที่ 8 ตุลาคม
- เคมี – วันพุธที่ 9 ตุลาคม
- วรรณกรรม – วันพฤหัสบดีที่ 10 ตุลาคม
- สันติภาพ – วันศุกร์ที่ 11 ตุลาคม
- สาขาเศรษฐศาสตร์– วันจันทร์ที่ 14 ตุลาคม
รางวัลสาขาสรีรวิทยาและการแพทย์
รางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ ที่เราเรียกกันง่าย ๆ ว่าเป็นรางวัลโนเบลสาขาชีววิทยา สำหรับในปี 2024 นี้มอบให้กับวิกเตอร์ อัมโบรส (Victor Ambros) และ แกรี่ รูฟคุน (Gary Ruvkun) 2 นักวิทยาศาสตร์ผู้ค้นพบหน้าที่ของ microRNA และบทบาทของมันในการควบคุมการแสดงออกของยีนหลังการถอดรหัส (post-transcriptional gene regulation)


ที่มา : https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/press-release/
เซลล์ทุกเซลล์ของมนุษย์มีต้นกำเนิดมาจากเซลล์เดียวกัน ดังนั้นไม่ว่าเนื้อเยื่อหรืออวัยวะใด ๆ ในร่างกายย่อมมีรหัสพันธุกรรมที่เหมือนกัน ซึ่งเซลล์มีกลไกที่ควบคุมการแสดงออกของยีนที่ทำให้เซลล์ต่าง ๆ มีรูปร่างและหน้าที่ที่แตกต่างกันไป

ที่มา : https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/press-release/
ในทศวรรษที่ 1960 เราได้ค้นพบโปรตีนกลุ่มหนึ่งซึ่งทำหน้าที่ควบคุมการแสดงออกของ mRNA โดยจะจับเฉพาะบริเวณ DNA ที่ต้องการถอดรหัสเท่านั้น ทำให้มีเฉพาะ mRNA ที่ต้องการเท่านั้น โปรตีนกลุ่มนั้นเราเรียกว่า “Transcription factors” ต่อมามีการค้นพบการควบคุมการแสดงออกของยีนในระดับอื่น ๆ เพิ่มเติมซึ่งหนึ่งในนั้นคือ microRNA ที่เป็นสาย RNA สายสั้น 21-23 นิวคลีโอไทด์ที่จะไม่ถูกถอดรหัสเป็นโปรตีนแต่มีบทบาทในการควบคุมการแสดงออกของยีน

ที่มา : https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/press-release/
โดยผู้ที่ได้รับรางวัลทั้งสองได้ค้นพบหน้าที่ของ microRNA ในหนอนตัวกลม (C. elegans) ที่กลายพันธุ์ โดยคุณวิกเตอร์ อัมโบรส (Victor Ambros) ค้นพบหน้าที่ของยีน ‘lin-14’ ส่วนคุณแกรี่ รูฟคุน (Gary Ruvkun) ค้นพบหน้าที่ของยีน ‘lin-4’ ซึ่งต่อมาพบว่า lin-4 สามารถจับคู่กับรหัสท้ายของ lin-14 และทำให้ lin-14 มีอายุสั้น และถูกทำลายได้ง่าย ซึ่งเป็นการคุมกำเนิดไม่ให้ยีนดังกล่าวถูกถอดรหัส ถ้ายีนทั้งสองมีความบกพร่องจะทำให้หนอนตัวกลมมีขนาดใหญ่และเล็กเกินไป

ที่มา : https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/press-release/
ในปี 2000 มีการค้นพบ microRNA ตัวที่สองโดยทีมวิจัยของคุณแกรี่ รูฟคุน คือ ‘let-7’ ซึ่ง microRNA ตัวนี้ไม่ได้มีเฉพาะในหนอนตัวกลมแต่พบได้ในสัตว์ทุกชนิดในอาณาจักรสัตว์ นี่จึงเป็นการเปิดประตูสู่จุดร่วมของการวิวัฒนาการและเปิดทางสู่การค้นพบ microRNA อื่น ๆ ในมนุษย์อีกด้วย โดยปัจจุบันการศึกษาใหม่ ๆ พบว่า microRNA มีความเกี่ยวข้องกับโรคอีกหลายชนิดในมนุษย์และอาจนำไปสู่การประยุกต์ทางการแพทย์ในอนาคต
รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์
รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ในปี 2024 นี้ประกาศแล้วว่าเป็นของ จอห์น ฮอปฟิลด์ (John J. Hopfield) และเจฟฟรีย์ ฮินตัน (Geoffrey E. Hinton) สำหรับการค้นพบและพัฒนาวิธิการพื้นฐานให้กับ Machine Learning


เมื่อพูดถึง ปัญญาประดิษฐ์ หรือ AI ที่กำลังมาแรงในยุคนี้ บางครั้งก็มักจะเห็นพ่วงมากับคำว่า Machine Learning โดยจะทำงานได้ผ่านอัลกอริทึมที่เรียกว่า โครงข่ายประสาทเทียม หรือ Neural Network ที่ได้รับแรงบันดาลใจตั้งต้นมาจากโครงสร้างของสมองมนุษย์ ซึ่งภายในโครงข่ายประสาทเทียมของปัญญาประดิษฐ์ มีแต่ละ Node ที่ทำงานไม่เหมือนกันแทนเซลล์ประสาทภายในสมอง โดยที่ Node เหล่านี้จะมีการทำงานเชื่อมต่อประสานกัน เหมือนกับ Synapse หรือการเชื่อมต่อกันของเซลล์ประสาทในสมอง
จอห์น ฮอปฟิลด์ จากมหาวิทยาลัยปรินซ์ตัน สหรัฐอเมริกา ได้สร้างโครงข่ายและวิธิการ จัดเก็บและจัดระเบียบรูปแบบข้อมูล ประเภทต่าง ๆ ใหม่ได้เอง
ส่วนเจฟฟรีย์ ฮินตัน จากมหาวิทยาลัยโตรอนโต ประเทศแคนาดา ได้ใช้โครงข่ายของฮอปฟิลด์เป็นพื้นฐานในการทำงานด้วยวิธีการที่แตกต่างกันออกไป จนเกิดเป็นโครงข่ายประสาทเทียมแบบใหม่ เช่น Boltzman Machine ที่สามารถเรียนรู้ลักษณะเฉพาะขององค์ประกอบต่าง ๆ ในข้อมูล แล้วจัดจำแนกหรือคิดรูปแบบการจัดเรียงขึ้นใหม่ได้เอง
ผลงานของทั้ง 2 คนเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี ที่ช่วยให้การพัฒนา Machine Learning เติบโตต่อมาอย่างมากมายจนถึงทุกวันนี้ และกลายเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเทคโนโลยี AI ที่กำลังใกล้ตัวทุกคนเข้ามาเรื่อย ๆ อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
รางวัลโนเบลสาขาเคมี
การออกแบบโปรตีนด้วยระบบคอมพิวเตอร์และ AI คว้ารางวัลโนเบลสาขาเคมี ในปี 2024 นี้ โดยผู้ที่ได้รับรางวัลมี 3 คน ได้แก่ เดวิด เบเกอร์ (David Baker), เดมิส ฮัสซาบิส (Demis Hassabis) และจอห์น จัมเปอร์ (John M. Jumper)



ที่มา : https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2024/press-release
โปรตีน เป็นสิ่งสำคัญมากในโลกของชีวเคมี เพราะในร่างกายของสิ่งมีชีวิตนั้น มีโปรตีนคอยทำหน้าที่สารพัด ทั้งเป็นอวัยวะต่าง ๆ ของร่างกาย ทั้งช่วยเร่งปฏิกิริยาทางเคมีต่าง ๆ ทั้งการเป็นฮอร์โมน เป็นภูมิคุ้มกัน เป็นตัวส่งสัญญาณ และส่วนประกอบสำคัญในกระบวนการเมตาบอลิซึม
ประธานกรรมการโนเบลสาขาเคมีได้กล่าวไว้ว่า “หนึ่งในการค้นพบสำหรับปีนี้คือการสร้างโปรตีนได้อย่างงดงาม อีกการค้นพบคือการทำนายโครงสร้างโปรตีนจากลำดับกรดอะมิโน ซึ่งถือเป็นการเติมเต็มความฝันกว่า 50 ปีของวงการเคมี ซึ่งทั้งสองการค้นพบเป็นการเปิดโอกาสความเป็นไปได้ใหม่ ๆ ทางวิทยาศาสตร์ได้อีกมากมายมหาศาล” แล้วการค้นพบทั้งสองที่ถูกชื่นชมยกใหญ่นี้ มันสำคัญยังไงกันนะ?
ต้องเริ่มเล่าว่า หน่วยย่อยของโปรตีน ที่เรียกว่ากรดอะมิโน มีอยู่ด้วยกัน 20 ชนิด โดยโปรตีนเกิดจากกระอะมิโนที่ต่อกันเป็นสายยาว เกิดการม้วนพับเป็นโครงสร้าง 3 มิติ ที่เป็นฟังก์ชันสำคัญสำหรับการทำงานของโปรตีน
ในปี 2003 เดวิด เบเกอร์ ได้ออกแบบโปรตีนใหม่ที่ไม่เคยมีมาก่อนได้สำเร็จจากการจัดเรียงกรดอะมิโนที่ว่า จากนั้นเป็นต้นมา ทีมวิจัยของเขาก็ได้สร้างโปรตีนใหม่จากจินตนาการซ้ำแล้วซ้ำเล่า เพื่อนำไปพัฒนาเป็นยา วัคซีน วัสดุนาโน รวมถึงเซนเซอร์ขนาดจิ๋วด้วย
จากนั้น การค้นพบที่สองเริ่มจากในปี 2020 เดมิส ฮัสซาบิส และจอห์น จัมเปอร์ ได้นำเสนอ AI ที่เรียกว่า AlphaFold2 ที่มีความสามารถในการทำนายโครงสร้างเป็นภาพชัดเจนได้กว่า 200 ล้านโปรตีน หลังจากนั้น AlphaFold2 ก็มีผู้ใช้งานมากกว่า 2 ล้านคนจาก 190 ประเทศทั่วโลก ทำให้นักวิจัยทำความเข้าใจการดื้อยา และการทำงานของเอนไซม์ย่อยพลาสติก ได้ดีมากยิ่งขึ้น
การทำนายโปรตีนเป็นเรื่องที่ยากมาก มีการทดลองมาตั้งแต่ช่วงปี 1970s แต่ก็ยังไม่สำเร็จ จนกระทั่งการมาถึงของ AI ซึ่งช่วยเหลืองานทางด้านโปรตีนอย่างมาก เพราะสิ่งมีชีวิตไม่อาจมีชีวิตอยู่ได้หากปราศจากโปรตีน การทำนายและออกแบบโปรตีนเองได้ ถือเป็นประโยชน์มหาศาลกับมวลมนุษยชาติ
อ้างอิง
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/press-release
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2024/press-release
https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2024/press-release