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大卫·贝克（David Baker）[1]，男，1962年出生在美国华盛顿州西雅图，[2]美国生物化学家、计算生物学家，[3]2024年诺贝尔化学奖获得者。[1]现任华盛顿大学西雅图分校生物化学教授[4]，美国国家科学院院士。[3][5][6][7]
大卫·贝克先后毕业于哈佛大学[8]和加利福尼亚大学[4]，以开创能够预测和设计蛋白质三维结构的方法而闻名，他的研究对于人类疾病具有干预性治疗潜力。[3][9][5]贝克还参与创办21家生物技术公司，并获得100余项专利，也有多位中国留学生在其门下学习。[3][5][6][7]
大卫·贝克曾获得1995年贝克曼基金会青年研究员奖、2004年美国科学促进会纽科姆·克利夫兰奖、2008年赛克勒国际生物物理学奖、2021年生命科学突破奖等荣誉。[8]2024年5月，贝克被《时代》杂志列入“2024年健康领域最具影响力100人”榜单。[6]10月9日，贝克获得2024年诺贝尔化学奖。[10]
早年经历
1962年，大卫·贝克出生在美国华盛顿州西雅图，本科就读于哈佛大学，并于1984年获得学士学位。[8][2]1989年，贝克在加利福尼亚大学伯克利分校的兰迪·谢克曼（Randy Schekman）实验室获得博士学位，主要研究蛋白质运输，接下来又在加州大学旧金山分校完成博士后研究。[5][3]
1994年，贝克获得帕卡德科学与工程奖学金，随后又于次年获得贝克曼基金会青年研究员奖。[7]
科学突破
2003年，大卫·贝克成功设计出一种新型蛋白质。此后，他的研究团队陆续研发出多个“富有想象力”的蛋白质，包括可用作药物、疫苗、纳米材料和微型传感器的蛋白质。[9][5]
2004年，贝克获得美国科学促进会纽科姆·克利夫兰奖和远见研究所费曼纳米技术奖。四年后，他又获得贝克曼基金会青年研究员奖。[7]
2020年9月，贝克等四人获得“2021年生命科学突破奖”。其获奖理由为“研发了一项新技术，能够设计在自然界中从未见过的蛋白，包括一些对于人类疾病具有干预性治疗潜力的新型蛋白”。[9][3]
2024年5月，贝克被《时代》杂志列入“2024年健康领域最具影响力100人”榜单。[6][5]
摘得诺奖
2024年10月9日，贝克和戴米斯·哈萨比斯、约翰·江珀被瑞典皇家科学院授予2024年诺贝尔化学奖，以表彰他们在蛋白质设计和蛋白质结构预测领域作出的贡献。三名获奖者共获得1100万瑞典克朗（约合745万元人民币）奖金。[10][1]
贝克现为华盛顿大学西雅图分校生物化学教授，并担任基因组科学、生物工程、化学工程、计算机科学和物理学的副教授，还是华盛顿大学蛋白设计研究所所长、霍华德·休斯医学研究所研究员、亨丽埃塔和奥布里·戴维斯生物化学特聘教授以及美国国家科学院院士。[4][6][5][7][11]
研究方向
大卫·贝克以开创能够预测和设计蛋白质三维结构的方法而闻名。[3]贝克的研究重点是蛋白质结构的预测和设计、蛋白质折叠机制、蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质-核苷酸相互作用及蛋白质-配体相互作用。他通过实验来理解问题背后的基本原理，并基于这些见解开发简单的计算模型，还通过结构预测和设计来测试模型。[3]
贝克团队如今还开发出了可用于蛋白质结构预测的RoseTTAFold，该算法已扩展到Rosetta@Home和Foldit的分布式计算项目，旨在为蛋白质复合物以及为单个多肽链生成结构模型。其团队专门使用从头开始的方法进行CASP结构预测实验，包括Rosetta协议的手动辅助和自动变体，比如重新设计了蛋白质-蛋白质相互作用特异性，并证明特异性变化在体外和体内都有效。他还设计了一种名为“Top7”的蛋白质，后者具有完全新颖的褶皱。[3]
此外，贝克也对使用AI计算方法来驱动生物学的实验颇感兴趣。[3]
科研成就
大卫·贝克的研究对于人类疾病具有干预性治疗潜力。[9][5]例如，贝克团队曾设计出充当生物“逻辑门”的蛋白质，使科学家能够像运行计算机一样对细胞功能（如基因表达）进行编程，并设计出针对COVID-19的基于蛋白质的抗病毒鼻喷雾剂。[6]此外，贝克还参与创办21家生物技术公司，并获得100余项专利，他培养的80余名学生此后都获得了独立教职，也有多位中国留学生在其门下学习。[4][6][5][7][3]
学术论文
大卫·贝克共发表过600余篇[注1]研究论文[7]，代表作品包括：
| 论文标题 | 刊登期刊 | 发表时间 |
|---|---|---|
| Protein interactions in human pathogens revealed through deep learning | Nat Microbiol | 2024-09 |
| Multistate and functional protein design using RoseTTAFold sequence space diffusion | Nat Biotechnol | 2024-09 |
| Designed endocytosis-inducing proteins degrade targets and amplify signals | Nature | 2024-09 |
| Enumerative Discovery of Noncanonical Polypeptide Secondary Structures | J Am Chem Soc | 2024-09 |
| Massively parallel measurement of protein-protein interactions by sequencing using MP3-seq | Nat Chem Biol | 2024-08 |
| De novo design of miniprotein antagonists of cytokine storm inducers | Nat Commun | 2024-08；15(1):7064 |
| De novo design of buttressed loops for sculpting protein functions | Nat Chem Biol | 2024-05 |
| Design of amyloidogenic peptide traps | Nat Chem Biol | 2024-08；20(8):981-990 |
| De novo design of proteins housing excitonically coupled chlorophyll special pairs | Nat Chem Biol | 2024-06 |
| Computational Design of Cyclic Peptide Inhibitors of a Bacterial Membrane Lipoprotein Peptidase | ACS Chem Biol | 2024-05; 19(5):1125-1130 |
参考资料[8]
荣誉奖项
参考资料[9][1][3][7]
参考资料 11
- 2024年诺贝尔化学奖揭晓 — 今日头条
- 大卫·贝克 — 诺贝尔奖官网
- 2024化学诺奖再次垂青AI:颁给DeepMind哈萨比斯和大卫·贝克等三位，表彰蛋白质结构预测成果 — 麻省理工科技评论
- David Baker, PhD — hhmi
- 2024 Nobel Prize in Chemistry: Who are David Baker, Demis Hassabis and John Jumper? — economic times
- David Baker Designing the future — TIME
- David Baker, PhD — Institute for Protein Design
- David Baker — University of Washington
- 科学突破奖揭晓：总奖金1875万美元 卢煜明等华人学者获奖|突破_新浪科技_新浪网 — 新浪网
- 2024诺贝尔化学奖揭晓 — 今日头条
- The Coming of Age of De Novo Protein Design — nih
注释
- 最后更新日期：2024年10月9日。