No Caltech, Qiao obteve seu doutorado em química sob a orientação de Anima Anandkumar, professor da cátedra Bren de Ciências da Computação e Matemática, e de Thomas Miller, ex-professor do Caltech e cofundador e CEO da Iambic Therapeutics. A pesquisa de tese de Qiao concentrou-se no desenvolvimento de métodos de aprendizado de máquina para modelagem computacional de sistemas químicos, que tradicionalmente são difíceis de modelar.

Agora, com base em uma pesquisa vencedora do Prêmio Nobel que utiliza tecnologias de IA generativa para prever como as proteínas se dobram, Qiao utiliza técnicas sofisticadas de aprendizado de máquina para criar modelos dinâmicos que mostram como as proteínas dobradas mudam ao longo do tempo — e, principalmente, como elas interagem com moléculas menores. O resultado é um "microscópio computacional" que pode prever com notável velocidade e precisão como as proteínas se comportarão, possibilitando novas e poderosas ferramentas para a descoberta de medicamentos.

Os candidatos ao prêmio enviaram, cada um, uma redação de 1.000 palavras descrevendo seu trabalho, que foi avaliada por um comitê independente de editores da Science . Qiao recebeu um prêmio em dinheiro de US$ 30.000, e sua redação foi publicada na edição de hoje da Science , impressa e online.

O ex-aluno Aditya Nair (PhD '25), atualmente bolsista de pós-doutorado e bolsista do programa BRAIN NeuroAI Early Career do National Institutes of Health na Caltech e na Universidade Stanford, foi um dos dois finalistas do prêmio. Nair utiliza IA e aproveita avanços em neuroimagem para revelar os coros e harmonias ocultos que emergem à medida que os neurônios interagem entre si. Seu trabalho demonstra que essas interações formam padrões duradouros e autoperpetuantes que podem codificar e modular estados mentais ou emocionais duradouros — como excitação, raiva ou fome — independentemente da atividade de qualquer neurônio individual. Seus modelos também revelam que esses efeitos de rede duradouros são mediados por neuropeptídeos de ação lenta, tornando-os mais robustos ao longo do tempo.

No Caltech, Nair estudou no laboratório de David Anderson, professor de Biologia Seymour Benzer, pesquisador do Instituto Médico Howard Hughes e diretor e presidente do Instituto Tianqiao e Chrissy Chen de Neurociência do Caltech.

Qiao e Nair, juntamente com a finalista Alizée Roobaert do Instituto Marinho de Flandres na Bélgica, apresentarão sua pesquisa no primeiro Simpósio Anual do Instituto Chen para Ciência Acelerada por IA em São Francisco neste outono.

O Instituto Tianqiao e Chrissy Chen de Neurociência foi criado no Caltech em 2016 por meio de uma doação de US$ 115 milhões dos filantropos Tianqiao Chen e Chrissy Luo.