Peržengė ribą? Dirbtinis intelektas laboratorijoje sukūrė 16 naujų virusų

Sekite TechNaujienos Google

Dirbtinis intelektas peržengė dar vieną ribą, kuri iki šiol galėjo atrodyti kaip mokslinės fantastikos scenarijus. Stanfordo universiteto ir „Arc Institute“ mokslininkai panaudojo DI modelius visiškai naujiems virusų genomams projektuoti – laboratorijoje net 16 jų pasirodė esantys gyvybingi ir galintys daugintis.

Svarbu iš karto pabrėžti: tai nėra žmones užkrečiantys virusai. Mokslininkai kūrė bakteriofagus – virusus, kurie užkrečia bakterijas. Eksperimente jie buvo pritaikyti nepavojingoms laboratorinėms E. coli bakterijų padermėms ir, pasak tyrėjų, žmogaus sveikatai grėsmės nekėlė. Vis dėlto pats faktas, kad generatyvinis DI jau geba projektuoti veikiančius virusų genomus, kelia vis daugiau klausimų apie tai, kur turėtų būti nustatytos šios technologijos saugumo ribos.

Tyrimas paskelbtas žurnale „Science“. Jame naudoti „Evo“ šeimos genomo kalbos modeliai veikia panašiu principu kaip tekstą generuojantys didieji kalbos modeliai, tačiau vietoje sakinių ir žodžių jie mokosi atpažinti DNR sekų struktūrą bei biologinius dėsningumus. Ankstesnėse mokymo stadijose „Evo“ analizavo trilijonus DNR nukleotidų, o konkrečiam eksperimentui modeliai papildomai buvo pritaikyti bakteriofagų genomams.

Tai primena dar vieną spartėjančią tendenciją: DI biologijoje nebėra naudojamas vien duomenims analizuoti. „Technaujienos.lt“ jau rašė, kaip dirbtinis intelektas padėjo atskleisti, kaip gripo virusas užgrobia žmogaus ląstelę. Šį kartą žengtas kur kas tolimesnis žingsnis – DI buvo panaudotas ne esamam biologiniam procesui suprasti, o naujiems genomams projektuoti.

Naujausi straipsniai

4 min. skaitymo • prieš 1 val

Prastai miegate? 30 minučių šios fizinės veiklos jums padės labiausiai

6 min. skaitymo • prieš 1 val

„Claude“ DI agentas testo metu „netyčia“ įsilaužė į 3 realias įmones – ekspertai perspėja, kas gali būti toliau

4 min. skaitymo • prieš 2 val

„Google Pixel 11 Pro“ pristatymas jau čia pat: kuo jis lenkia „Pixel 10 Pro“? 5 svarbiausi skirtumai

Visi naujausi straipsniai →

Iš šimtų kandidatų 16 iš tikrųjų veikė

Tyrėjai DI modeliams pateikė užduotį projektuoti virusus, panašius į gerai ištirtą bakteriofagą ΦX174. Tai labai mažas virusas, gebantis užkrėsti tam tikras E. coli bakterijas.

Modeliai sugeneravo daugybę galimų genomų, iš kurių mokslininkai atrinko šimtus perspektyviausių kandidatų laboratoriniams bandymams. Iš 285 išbandytų projektų 16 tapo funkcionuojančiais bakteriofagais – jie galėjo užkrėsti bakterijas ir daugintis.

Tai nebuvo tiesiog jau egzistuojančio viruso kopijos. „Arc Institute“ teigimu, kiekviename iš veikiančių genomų buvo dešimtys ar net šimtai mutacijų, palyginti su artimiausiu gamtoje žinomu virusu. Trylikoje genomų aptikta mutacijų, kurių tyrėjai nerado jokiose žinomose natūraliose sekose. Vienas DI sukurtas bakteriofagas nuo artimiausio natūralaus giminaičio skyrėsi tiek, kad pagal kai kuriuos klasifikavimo kriterijus galėtų būti laikomas nauja rūšimi.

Dar įdomesnis rezultatas pasirodė tuomet, kai mokslininkai išbandė naujuosius virusus prieš E. coli bakterijas, kurios buvo tapusios atsparios natūraliam ΦX174 bakteriofagui. DI sukurtų bakteriofagų mišiniai sugebėjo įveikti bakterijų atsparumą, nors įprastas virusas to padaryti nebesugebėjo. Tyrėjai mano, kad ateityje toks metodas galėtų būti panaudotas kuriant naujas bakteriofagų terapijas prieš antibiotikams atsparias bakterijas.

Tai svarbu medicinai, nes bakteriofagai jau dabar tyrinėjami kaip potenciali alternatyva tais atvejais, kai bakterijos tampa atsparios antibiotikams. Užuot ilgai ieškojus tinkamo viruso gamtoje, DI teoriškai galėtų padėti suprojektuoti bakteriofagą konkrečiam bakterijų tipui.

Mokslininkai perspėja: saugumo taisyklės gali nespėti paskui technologiją

Būtent čia atsiranda ir kita šio proveržio pusė. Mokslininkai pabrėžia, kad jų naudoti modeliai buvo sąmoningai apriboti. Iš mokymo duomenų buvo pašalintos žmogų, gyvūnus ir augalus užkrečiančių virusų sekos, o laboratorijoje naudotos nepavojingos bakterijos. „Arc Institute“ teigia, kad visi 16 sukurtų bakteriofagų buvo specifiniai bakterijoms ir nekėlė pavojaus žmonėms.

Tačiau Johns Hopkinso universiteto sveikatos saugumo ekspertai Thomas Inglesby ir Moritz Hanke atkreipė dėmesį į platesnę problemą: technologija, leidžianti generatyviniam DI projektuoti veikiančius virusų genomus, jau egzistuoja, o jos valdymo ir priežiūros mechanizmai dar tik vejasi pažangą. Ekspertų nuomone, ateityje reikės ne tik kontroliuoti pačius DI modelius, bet ir stiprinti sintetinių DNR sekų gamybos patikrą, laboratorijų biologinį saugumą bei tokių tyrimų priežiūrą.

Kita vertus, specialistai ragina nekurti įspūdžio, kad DI jau gali vienu mygtuko paspaudimu sukurti naują žmonėms pavojingą virusą. Šiame tyrime naudoti bakteriofagai turi itin mažus ir palyginti paprastus genomus, o nėra žinoma, ar toks pat metodas sėkmingai veiktų su daug sudėtingesniais žmogų užkrečiančiais virusais. Kai kurių mokslininkų vertinimu, šiuo metu daug realesnę biologinio saugumo riziką vis dar kelia esamų patogenų modifikavimas tradiciniais metodais.

Vis dėlto riba akivaizdžiai pasislinko. Dar neseniai DI daugiausia padėdavo mokslininkams analizuoti jau egzistuojančią biologiją, o dabar pirmą kartą eksperimentiškai parodyta, kad genomo kalbos modeliai gali padėti sukurti funkcionalius virusų genomus, kurių gamtoje anksčiau nebuvo.

Tai dar kartą parodo, kodėl DI saugumo ir reguliavimo klausimai tampa vis aktualesni. Rugpjūtį Europos Sąjungoje pradėtos taikyti naujos dirbtinio intelekto taisyklės, tačiau biologijos ir DI susiliejimas ateityje gali pareikalauti dar visiškai naujo požiūrio į technologijų kontrolę.