زیستشناسان آنتروپیک روز چهارشنبه اعلام کردند با استفاده از هوش مصنوعی ژنهایی را در ویروسها شناسایی کردهاند که آنزیمهایی با عملکردی تازه تولید میکنند؛ نخستین کشفی که از آزمایشگاه پژوهشی این شرکت، که بهار امسال افتتاح شد، به دست آمده است.
اریک کاودِرِر-آبرامز، رئیس بخش علوم زیستی آنتروپیک، گفت: «ما زیستشناسی و پزشکی را راه اصلی میدانیم که باور داریم از آن میتوان به منافع هوش مصنوعی دست یافت.»
دکتر کاودِرِر-آبرامز و همکارانش کار خود را در گزارشی فنی که در وبسایت شرکت منتشر شد، توصیف کردند. نتایج هنوز برای انتشار به هیچ نشریه علمی ارسال نشده است.
داریو آمودِی، مدیرعامل آنتروپیک، در این یافته پتانسیل بزرگی دید. او روز چهارشنبه در شبکه ایکس نوشت: «امروز کشف یک ماشین مولکولی به رهبری کلود را اعلام کردیم که گمان میکنیم میتواند سازوکاری تازه برای ویرایش ژن باشد.»
کارشناسان بیرونی گفتند چنین ادعاهایی بسیار فراتر از شواهدی است که تیم تاکنون گردآوری کرده است.
فیلیپ کرانتسوش، میکروبیولوگ دانشکده پزشکی هاروارد، گفت: «این هنوز یک پیشرفت بزرگ نیست. یک چینوچروک بر آنچه در این حوزه میدانیم است.»
ورود آنتروپیک به زیستشناسی در میان جنجال شدید بر سر ایمنی هوش مصنوعی رخ میدهد. اوایل همین ماه، آنتروپیک گزارش داد که مدلهایش کاربردهای بالقوه خطرناکی داشتهاند، از جمله پرسوجوهایی که میتوانست به ساخت سلاحهای بیولوژیک کمک کند.
دو روز پس از آن اعلام، دکتر آمودِی خواستار کند کردن روند توسعه شد تا بشریت بتواند از منافع هوش مصنوعی بهره ببرد، بیآنکه خطر فاجعه را بپذیرد.
دکتر آمودِی که دکترای بیوفیزیک دارد، دیرزمانی است استدلال میکند یکی از این منافع، درمانهای تازه برای بیماریها خواهد بود. او در ایکس نوشت: «گام نخست نشان دادن این است که هوش مصنوعی میتواند نخست به اکتشافات زیستی کمک کند و سپس آنها را پیش ببرد.»
آنتروپیک به امید اثبات ایمن این موضوع، اوایل امسال آزمایشگاه زیستشناسیای افتتاح کرد که نخستین بار هفته گذشته رویترز گزارش آن را منتشر کرد.
دکتر کاودِرِر-آبرامز گفت: «تیم ما هنوز نسبتاً کوچک است، اما بسیار سریع رشد میکند. این یکی از مهمترین حوزههای سرمایهگذاری شرکت است.»
آنتروپیک بههیچروی نخستین سازمانی نیست که از هوش مصنوعی برای کاوش در زیستشناسی استفاده میکند. شماری از آزمایشگاههای دانشگاهی و شرکتهای نوپا در حال آموزش مدلهای هوش مصنوعی برای کشف ماشینهای مولکولی پنهان، طراحی پروتئینهای تازه و حتی پیشبینی واکنش سلولهای کامل به داروها هستند.
دکتر کاودِرِر-آدامز و همکارانش از محصولات خود آنتروپیک استفاده میکنند، مانند مدل زبانی بزرگ میتوس و کلود کد که برنامههای رایانهای را بهدرخواست مینویسد.
زیستشناسان آنتروپیک در گزارش تازه، جستوجوی خود برای آنزیمهایی به نام ترانسکریپتازهای معکوس را توصیف میکنند. این آنزیمها میتوانند توالی یک مولکول RNA را بخوانند و قطعهای DNA متناظر با آن تولید کنند.
ویروسها و باکتریها ترانسکریپتازهای معکوس را برای مقاصد گوناگون میسازند و دانشمندان آنها را ابزارهایی توانمند یافتهاند. برای نمونه، یک نوع آزمایش کووید از ترانسکریپتازهای معکوس برای تشخیص کروناویروس استفاده میکند. دانشمندان همچنین از این آنزیمها برای توسعه روشهای تازه ویرایش ژن بهره گرفتهاند.
با این حال، هرچند این آنزیمها امیدبخشاند، دانشمندان تازه آغاز کردهاند به مستندسازی تنوع آنها در جهان طبیعی. دکتر کاودِرِر-آدامز و همکارانش عاملهای هوش مصنوعیای ساختند تا در پایگاههای داده ژنهای ویروسی و باکتریایی به جستوجوی ترانسکریپتازهای معکوس تازه بپردازند.
این عاملها برنامههای خود را نوشتند تا ژنهایی را بررسی کنند که نقشه ساخت ۱.۹ میلیارد نوع پروتئین را در خود دارند. آنها به دنبال الگوهای مولکولی مشابه ترانسکریپتازهای معکوس شناختهشده، همراه با پروتئینها و مولکولهای RNA که به انجام کار این آنزیمها کمک میکنند، گشتند.
این جستوجو فهرستی از ۱۷ ترانسکریپتاز معکوس ممکن به دست داد، اما ۱۴ مورد از آنها خطا از آب درآمد. در برخی موارد تازه نبودند و در موارد دیگر اصلاً ترانسکریپتاز معکوس نبودند. اما سه مورد باقیمانده در برابر بررسی دقیق دوام آوردند.
پژوهشگران ادعا میکنند یکی از انواع تازه، بسیار متفاوت از انواع پیشتر کشفشده کار میکند.
این آنزیمها که دانشمندان آنها را ترانسکریپتازهای معکوس مرتبط با آرایه مینامند، توسط ویروسها حمل میشوند. آنها همراه با مجموعهای از مولکولهای RNA تولید میشوند که ظاهراً بهنحوی با آنها کار میکنند.
اما آزمایش توصیفشده در گزارش فنی عمدتاً به تحلیل توالیهای DNA و برآورد شکل آنزیمها و RNA محدود بود. کار آزمایشگاهی مرطوب با مولکولهای واقعی نسبتاً اندک بود.
دکتر کرانتسوش گفت دانشمندان آنتروپیک هنوز باید مجموعهای از آزمایشهای پایه را انجام دهند تا دریابند آیا ترانسکریپتازهای معکوس مرتبط با آرایه واقعاً همانگونه که پژوهشگران میگویند کار میکنند یا نه.
برای نمونه، آنها میتوانند ژن این آنزیم را از ویروسها حذف کنند و ببینند آیا هنوز میتوانند باکتریها را آلوده کنند.
دکتر کرانتسوش گفت: «این نخستین مرحله از پژوهش یک رساله دکتری خواهد بود. آنها آغازی بسیار هیجانانگیز منتشر کردهاند، اما این آغاز یک داستان است، نه واحدی کامل که معمولاً در این حوزه میبینیم.»
نیکلاس پری، زیستشناس آنتروپیک، گفت او و همکارانش اکنون «میکوشند دقیقاً دریابند این سیستمها در جهان طبیعی چه میکنند.»
برای دکتر کاودِرِر-آبرامز، یکی از روشنگرترین بینشها نه درباره آنزیمها، بلکه درباره توانایی هوش مصنوعی در انجام علم بود. او گفت: «بحثهای زیادی بوده است که آیا هوش مصنوعی میتواند خلاقیت داشته باشد یا فقط در اجرای دستورها خوب است.»
دکتر کاودِرِر-آبرامز در متنهای تولیدشده توسط عاملها هنگام انجام وظایفشان، نشانههایی از خلاقیت علمی دید.
وقتی یک عامل ترانسکریپتازهای معکوس مرتبط با آرایه را بررسی کرد، ابتدا تشخیص داد آنها چیزی نیستند که ارزش بررسی داشته باشند. اما سپس مولکولهای RNA همراه این پروتئینها را علامتگذاری کرد که بهقدری غیرعادی بودند که نگاه دوباره را توجیه کنند.
دکتر کاودِرِر-آبرامز گفت: «میتوانید ببینید که عامل میگوید: “هوم، این جالب است.”»