مسلماً هوش مصنوعی میتواند پتابایتها داده را تجزیهوتحلیل کند. اما چقدر در پیپتگذاری مهارت دارد؟
پاسخ هر چه باشد، غول هوش مصنوعی، آنتروپیک، یک «آزمایشگاه تر» زیستشناسی راهاندازی کرده است که در آن دانشمندان انسانی و عاملهای هوش مصنوعی برای طراحی و اجرای آزمایشها با هم همکاری خواهند کرد. این شرکت این هفته یکی از نخستین یافتههای این تیم را اعلام کرد: الگویی عجیب از دیانای در ژنوم چند ویروس غولپیکر.
الگوهای مشابهی در دیانای رمزگذارنده سیستمهای ایمنی کریسپر برخی میکروبها یافت میشود. دانشمندان آن سیستمهای میکروبی را به ابزارهای قدرتمند ویرایش ژنوم تبدیل کردهاند. اما پژوهشگران آنتروپیک که مرکز آن در سانفرانسیسکو، کالیفرنیا است، هنوز تعیین نکردهاند که این توالیهای ویروسی تازهیافته چه کاری انجام میدهند و بنابراین آیا عملکردشان مشابه توالیهای موازی در سیستمهای کریسپر میکروبی است یا نه.
در جستوجوی «چیزهای عجیب»
با این حال، این یافته که بهصورت آنلاین در بستر alphaXiv منتشر شده است، نخستین نگاهی اجمالی به گروه تازهتأسیس پژوهش علوم زیستی آنتروپیک و آزمایشگاه مرتبط با آن ارائه میدهد و همچنین نشان میدهد که ابزارهای هوش مصنوعی این شرکت چگونه میتوانند برای کاوش پتابایتها داده ژنومی در جستوجوی ابزارهای مولکولی تازه به کار روند. این شرکت آزمایشگاه جدید را اعلام و پیشچاپ را در ۲۳ سپتامبر منتشر کرد. این پیشچاپ هنوز داوری همتا نشده است.
اریک کاودرر-آبرامز، رئیس بخش علوم زیستی آنتروپیک، میگوید بسیاری از تأثیرگذارترین یافتههای زیستشناسی از «یافتن چیزهای عجیب» در میکروبها به دست آمده است. «هدف ما این بود که ببینیم آیا میتوانیم این نوع پژوهش را نظاممند و در مقیاس بزرگتر اجرا کنیم.»
این آزمایش نخستین، حدود ۹۵۰ عامل هوش مصنوعی را به کار گرفت؛ سیستمهای هوش مصنوعی خودمختاری که اغلب بر مدلهای زبانی بزرگ (LLM) تکیه دارند. عاملهای آنتروپیک بیش از ۲۱ ساعت را صرف بررسی میلیاردها پروتئین بهصورت خودگردان کردند و درباره نتایج مقدماتی با یکدیگر بحث و درباره گامهای بعدی تصمیمگیری کردند.
در ریاضیات، موجی از راهحلهای تولیدشده با هوش مصنوعی برای مسائل دیرینه ریاضی پرسشهایی درباره نقش آینده متخصصان انسانی در این حوزه برانگیخته است. اما به گفته کاودرر-آبرامز، سهم انسان در زیستشناسی در آینده قابل پیشبینی همچنان روشن است. او میگوید پژوهش علوم زیستی «نیازمند اجرای واقعی آزمایشها در جهان فیزیکی است.» «زیستشناسی دشوار است.»
یافتن توالیهای تکراری
برای شروع، پژوهشگران آنتروپیک به عاملهای هوش مصنوعی خود گفتند پایگاه دادهای از توالیهای دیانای رمزگذارنده میلیاردها پروتئین را بررسی کنند. به عاملها دستور داده شد پروتئینهایی را جستوجو کنند که ممکن است با آنزیمهایی به نام رونویسی معکوس همکاری کنند. هنگام بررسی دیانای اطراف یک ژن رونویسی معکوس در یک ویروس غولپیکر، عاملها همان توالی کوتاه حروف دیانای را بارها و بارها مشاهده کردند. عاملها تشخیص دادند که این یافته ارزش بررسی دقیقتر را دارد و در نهایت الگوهای مشابهی را در ژنوم ویروسهای دیگر یافتند.
آرایههای دیانای تکراری که آنها یافتند تا حدی شبیه آنهایی است که در سیستمهای کریسپر دیده میشود. برای مثال، یک سیستم کریسپر باکتریایی ممکن است چندین قطعه تکراری دیانای داشته باشد. این قطعات با بخشهایی از دیانای که از ویروسها یا سایر مهاجمان کپی شدهاند، از هم جدا میشوند. وقتی مهاجمی وارد میشود، آرانای ساختهشده از آن بخشهای دیانای به هدایت آنزیمی همراه برای برش دیانای مهاجم کمک میکند و ژنوم مهاجم را به قطعات کوچک تقسیم میکند.
با این حال، شواهد اندکی وجود دارد که نشان دهد توالیهای تکراری یافتهشده توسط تیم عاملهای هوش مصنوعی آنتروپیک عملکردهای مشابهی انجام میدهند و هیچ آنزیم برشدهنده دیانای شناختهشدهای همراه آنها نیست. کاودرر-آبرامز میگوید: «این یک سرنخ امیدوارکننده است.» «دشواری کار در این است که سپس برویم و آن را بهطور کامل مشخصهیابی کنیم، عملکردش را بفهمیم و آن را به ابزاری جالب توجه تبدیل کنیم.»