約翰·江珀

約翰·江珀

約翰·江珀(John M. Jumper、John Jumper),男,1985年出生於美國阿肯色州小石城,生物物理學家,諾貝爾化學獎獲得者,谷歌深度思維(DeepMind)公司科學家、高級研究員。

2007年,約翰·江珀獲得范德比爾特大學數學與物理學學士學位。2011年,進入芝加哥大學,跟隨理論化學家弗里德(K.F. Freed)和索斯尼克(T.R. Sosnick)攻讀理論化學,將機器學習策略用於蛋白質動力學研究。2012年,獲得芝加哥大學碩士學位。2017年,獲得芝加哥大學理論化學博士學位,從事機器學習模擬蛋白質摺疊和動力學研究。之後在芝加哥大學完成博士後研究,繼續從事蛋白質預測深度學習模型的研究工作。2018年,進入谷歌深度思維(DeepMind)公司任高級研究員,聯合開發阿爾法摺疊(AlphaFold)系列模型。之後,他開始領導團隊,並對AlphaFold進行重構,開發了阿爾法摺疊2(AlphaFold2),AlphaFold2能夠基於蛋白質的胺基酸序列來準確預測其結構。2024年10月9日,與大衛·貝克(David Baker)、戴米斯·哈薩比斯(Demis Hassabis)因在蛋白質設計和蛋白質結構預測領域作出的貢獻,共同獲得2024年諾貝爾化學獎。

約翰·江珀主要從事計算生物化學、蛋白質結構預測算法領域研究,在蛋白質結構預測方面作出了貢獻。2021年,入選《自然》年度十大科學“重要人物”之一、《時代》“100 Next”。2023年,獲得生命科學突破獎、拉斯克醫學獎、加拿大蓋爾德納獎。

基本介紹

  • 中文名:約翰·江珀
  • 外文名:John M. Jumper 
    John Jumper 
  • 別名:約翰·喬普 
  • 國籍:美國 
  • 出生地:美國阿肯色州小石城  
  • 出生日期:1985年 
  • 畢業院校:芝加哥大學 
  • 職業:科研工作者
  • 主要成就:2024年獲得諾貝爾化學獎 
    2023年獲得生命科學突破獎 
    2023年獲得拉斯克醫學獎 
    2023年獲得加拿大蓋爾德納獎 
  • 學歷:研究生 
  • 學位:博士 
  • 任職單位:谷歌深度思維(DeepMind)公司  
  • 性別:男
人物經歷,早年經歷,教育經歷,工作經歷,主要成就,科研成就,獲獎記錄,社會活動,行業會議,講學授業,參加活動,個人生活,人物評價,

人物經歷

早年經歷

1985年,約翰·江珀出生於美國阿肯色州小石城,在青年時期自學了編程,並展現出物理方面的天賦,進入大學後選擇了數學和物理專業。

教育經歷

2007年,約翰·江珀獲得范德比爾特大學數學與物理學學士學位;同年,獲得英國“馬歇爾學者計畫獎學金(Marshall Scholar)”資助,在劍橋大學聖埃德蒙學院攻讀理論凝聚態物理學,入學後意識到這門學科並不適合他,最後退學離開。
2011年,約翰·江珀進入芝加哥大學,跟隨理論化學家弗里德(K.F. Freed)和索斯尼克(T.R. Sosnick)攻讀理論化學,將機器學習策略用於蛋白質動力學研究。
2012年,約翰·江珀獲得芝加哥大學碩士學位。2017年,獲得芝加哥大學理論化學博士學位,從事機器學習模擬蛋白質摺疊和動力學研究。之後在芝加哥大學完成博士後研究,繼續從事蛋白質預測深度學習模型的研究工作。

工作經歷

約翰·江珀在劍橋大學聖埃德蒙學院退學後,進入美國D.E.Shaw Research生物化學研究公司任科學助理三年,從事利用計算機模擬進行分子動力學研究,並開發了一種從這些模擬中提取關鍵數據的算法。
2018年,約翰·江珀進入谷歌深度思維(DeepMind)公司任高級研究員,聯合開發阿爾法摺疊(AlphaFold)系列模型。之後,他開始領導團隊,並對AlphaFold進行重構,展開全面調整和改進,引入空間立體結構和進化理念、整合已有蛋白質結構的詳細信息如原子半徑和鍵角等、完善機器有效學習策略以利於從有限數據中提取最大信息,特別是拋棄傳統算法的束縛,更強調空間靠近而非線性相鄰等。最終實現真正意義的突破,開發了阿爾法摺疊2(AlphaFold2),AlphaFold2能夠基於蛋白質的胺基酸序列來準確預測其結構。2020年12月,AlphaFold2在國際蛋白質結構預測競賽(CASP)視頻會議上進行展示。6個月後,谷歌“深度思維”(DeepMind)公司發表了他們的結果,並公開了AlphaFold2的底層代碼。
2024年10月9日,約翰·江珀與大衛·貝克(David Baker)、戴米斯·哈薩比斯(Demis Hassabis)因在蛋白質設計和蛋白質結構預測領域作出的貢獻,共同獲得2024年諾貝爾化學獎,將共享1100萬瑞典克朗(約合745萬元人民幣)獎金。

主要成就

科研成就

  • 科研綜述
約翰·江珀主要從事計算化學領域的研究,包括蛋白質摺疊和分子建模的創新方法,蛋白質結構及其功能的複雜性。研發出一種利用人工智慧和機器學習技術以預測蛋白質結構的算法,使研究人員能夠了解蛋白質如何根據其胺基酸序列摺疊。為研究複雜疾病開闢新途徑,使研究人員能夠模擬參與這些疾病的蛋白質之間的相互作用,在分子水平上可視化這些相互作用的能力有可能改變藥物設計,從而創造出具有針對性的有效療法。
  • 學術論文
截至2023年1月,約翰·江珀已發表論文50餘篇,引用次數超過16000次,h指數為20。
刊發時間
論文名稱
刊物名稱
2024年
Accurate structure prediction of biomolecular interactions with AlphaFold 3
《Nature》
2023年
AlphaFold Protein Structure Database in 2024: providing structure coverage for over 214 million protein sequences
《Nucleic Acids Research》
2023年
Accurate proteome-wide missense variant effect prediction with AlphaMissense
《Science(New York, N.Y.)》
2022年
3D-Beacons: decreasing the gap between protein sequences and structures through a federated network of protein structure data resources
《Gigascience》
2022年
Discovery of archaeal fusexins homologous to eukaryotic HAP2/GCS1 gamete fusion proteins
《Nature Communications》
2022年
Author Correction: Structure of the PAPP-A complex reveals mechanism of substrate recognition
《Nature Communications》
2022年
Structure of the PAPP-A complex reveals mechanism of substrate recognition
《Nature Communications》
2022年
Structural basis of template strand deoxyuridine promoter recognition by a viral RNA polymerase
《Nature Communications》
2022年
Structure of the decoy module of human glycoprotein 2 and uromodulin and its interaction with bacterial adhesin FimH
《Nature Structural & Molecular Biology》
2022年
Protein structure predictions to atomic accuracy with AlphaFold
《Nature Meth.》
2021年
AlphaFold Protein Structure Database: massively expanding the structural coverage of protein-sequence space with high-accuracy models
《Nucleic Acids Research》
2021年
Effective gene expression prediction from sequence by integrating long-range interactions
《Nature Methods》
2021年
Applying and improving AlphaFold at CASP14
《Proteins》
2021年
Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold
《Nature》
2021年
Applying and improving AlphaFold at CASP14
《Proteins: Structure Function and Bioinformatics》
2021年
Highly accurate protein structure prediction for the human proteome
《Nature》
2020年
Improved protein structure prediction using potentials from deep learning
《Nature》
2020年
Upside: Protein Folding in CPU-Hours with Applications to Force-Unfolding of Membrane Proteins
《Biophysical Journal》
2019年
Protein structure prediction using multiple deep neural networks in the 13 Critical Assessment of Protein Structure Prediction (CASP13)
《Proteins: Structure Function and Bioinformatics》
2019年
On the Interpretation of Force-Induced Unfolding Studies of Membrane Proteins Using Fast Simulations
《Biophysical Journal》
2019年
Fast, Atomic-Level AFM and Magnetic Tweezers Simulations of the Unfolding of Membrane Proteins using a New Membrane Burial Potential with H-Bonding
《Biophysical Journal》
2018年
Accurate calculation of side chain packing and free energy with applications to protein molecular dynamics
《Plos Computational Biology》
2018年
Trajectory-based training enables protein simulations with accurate folding and Boltzmann ensembles in cpu-hours
《Plos Computational Biology》
2018年
A Membrane Burial Potential with H-Bonds and Applications to Curved Membranes and Fast Simulations
《Biophysical Journal》
2018年
Response to Comment on “Innovative scattering analysis shows that hydrophobic disordered proteins are expanded in water”
《Science(New York, N.Y.)》
2018年
Measuring the solvent quality of water for disordered proteins from a single SAXS measurement
《Acta Crystallographica Section a Foundations and Advances》
2017年
Innovative scattering analysis shows that hydrophobic disordered proteins are expanded in water
《Science(New York, N.Y.)》
2017年
Molecular Determinants of Specificity in the Dpr-DIP Interaction Network
《Biophysical Journal》
2017年
Extending Upside , a Near-Atomic Level Model for Fast Protein Folding, for Predicting Protein-Protein Interactions
《Biophysical Journal》
2017年
Measuring the (Good) Solvent Quality of Water for Disordered Proteins from a Single SAXS Measurement
《Biophysical Journal》
2017年
Folding Membrane Proteins by Contacts Inferred from Non-Membrane Proteins and Near-Atomic Level Refinement
《Biophysical Journal》
2016年
Including H-Bonding in Depth-Dependent Membrane Burial Potentials for Improving Folding Simulations
《Biophysical Journal》
2016年
Upside: A New Dynamics Method Capable of Cooperative De Novo Protein Folding in CPU-Hours
《Biophysical Journal》
2015年
Free-Standing Kinked Silicon Nanowires for Probing Inter- and Intracellular Force Dynamics
《Nano Letters》
2014年
Loss of conformational entropy in protein folding calculated using realistic ensembles and its implications for NMR-based calculations
《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》
2013年
Rotational relaxation in ortho-terphenyl: using atomistic simulations to bridge theory and experiment
《The Journal of Physical Chemistry. B》
2012年
Oncogenic mutations counteract intrinsic disorder in the EGFR kinase and promote receptor dimerization
《Cell》
2010年
Atomic-level characterization of the structural dynamics of proteins
《Science(New York, N.Y.)》

獲獎記錄

科學類

2024-10-9
2024-9
2023-1
The BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award
獲獎
2023
2023
2023
加拿大蓋爾德納獎
獲獎
2022
VinFuture Prize
獲獎
2022
Wiley Prize in Biomedical Sciences
獲獎

社會類

2021
《自然》年度十大科學“重要人物”之一
獲獎
2021
《時代》“100 Next”
獲獎

社會活動

行業會議

2019年4月,約翰·江珀在英國辛克斯頓(Hinxton)參加第七屆CAPRI評估會議,並做題為“AlphaFold: Improved protein structure prediction using potentials from deep learning”主題報告。

講學授業

2023年8月30日,約翰·江珀在范德比爾特大學Apex講座作題為 “Highly Accurate Protein Structure Prediction and Its Applications”主題報告。

參加活動

2023年10月26日,約翰·江珀在加拿大皇家安大略博物館(ROM)出席“加拿大蓋爾德納獎”頒獎典禮,與會人員包括來自加拿大、美國、阿根廷等國家和地區政府代表、科學學術界成員總計400餘人。
約翰·江珀
約翰·江珀(右3)出席“加拿大蓋爾德納獎”頒獎典禮

個人生活

約翰·江珀的父母都是工程師,他從小就展現出物理方面的天賦,所以當他進入大學時,父母擔心他將來可能很難找到工作,但約翰·江珀還是選擇了數學和物理專業。

人物評價

約翰·江珀在蛋白質結構預測方面作出了貢獻。(諾貝爾基金會 評)
我認為他是一個真正的天才,同時也是一個非常謙遜的人。(原子人工智慧Atomic AI生物科技公司創始人拉斐爾·湯曾德 評)
約翰·江珀等為利用人工智慧準確預測蛋白質的三維結構做出了貢獻。(BBVA基金會 評)

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