Η Meta, η Google DeepMind, το Biohub του Mark Zuckerberg και αμερικανικοί δημόσιοι φορείς ενώνουν δυνάμεις για να χαρτογραφήσουν τη συμπεριφορά των κυττάρων με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης. Ο στόχος είναι φιλόδοξος: ένα «universal virtual cell» που θα επιτρέπει στους ερευνητές να δοκιμάζουν υπολογιστικά πιθανές βιολογικές παρεμβάσεις πριν περάσουν στο εργαστήριο.
Από την πρόβλεψη πρωτεϊνών στην προσομοίωση κυττάρων
Τα σημερινά μοντέλα AI έχουν κάνει σημαντικά βήματα στην κατανόηση πρωτεϊνών και άλλων επιμέρους δομικών στοιχείων της βιολογίας. Ένα ζωντανό κύτταρο, όμως, είναι πολύ πιο σύνθετο: αποτελείται από αλληλεπιδρώντα συστήματα που αλλάζουν διαρκώς ανάλογα με το περιβάλλον και τις παρεμβάσεις.
Γι’ αυτό η πρωτοβουλία δεν αφορά απλώς ένα μεγαλύτερο γλωσσικό ή πρωτεϊνικό μοντέλο. Η πρώτη φάση προβλέπει τη δημιουργία ενός ευρέος χάρτη της κυτταρικής βιολογίας, με δεδομένα για διαφορετικούς τύπους κυττάρων και για τις αντιδράσεις τους σε ελεγχόμενες αλλαγές. Το κρίσιμο υλικό θα πρέπει να μετρηθεί στον πραγματικό κόσμο, επειδή μεγάλο μέρος των δεδομένων που χρειάζεται η AI δεν υπάρχει ακόμη σε ψηφιακή μορφή.
Ένα ψηφιακό φίλτρο για τα πειράματα
Αν η προσπάθεια πετύχει, οι επιστήμονες θα μπορούν να εξετάζουν πολύ περισσότερες υποθέσεις υπολογιστικά και να κρατούν τα ακριβότερα πειράματα για εκείνα που έχουν τις περισσότερες πιθανότητες να αποκαλύψουν κάτι νέο. Το μοντέλο δεν θα αντικαθιστά το εργαστήριο· θα λειτουργεί ως φίλτρο που βοηθά να επιλεγούν οι πιο χρήσιμες δοκιμές.
Οι πιθανές εφαρμογές εκτείνονται από θεμελιώδη ερωτήματα, όπως η γήρανση και η αναγέννηση, έως ιατρικά προβλήματα όπως οι μοριακοί μηχανισμοί της νόσου Alzheimer. Ωστόσο, κάθε πρόβλεψη θα πρέπει να ελέγχεται πειραματικά. Η δυσκολία είναι να γεφυρωθεί η απόσταση ανάμεσα στον ψηφιακό υπολογισμό και στη βιολογία ενός πραγματικού οργανισμού.
Μεγάλη συμμαχία, μεγάλος όγκος δεδομένων
Στο εγχείρημα συμμετέχουν το Biohub, το αμερικανικό υπουργείο Ενέργειας, τα National Institutes of Health, η Google DeepMind, η Isomorphic Labs, η Meta και άλλοι επιστημονικοί οργανισμοί. Σύμφωνα με το Axios, η συνολική συνεισφορά ανέρχεται σε 1,8 δισ. δολάρια σε χρηματοδότηση, δεδομένα, υπολογιστικούς πόρους και τεχνολογία μετρήσεων.
Το υπουργείο Ενέργειας σχεδιάζει να επενδύσει πάνω από 500 εκατ. δολάρια σε ορίζοντα πενταετίας, ενώ τα NIH διαθέτουν datasets και υποδομές από προηγούμενες δημόσιες επενδύσεις άνω των 500 εκατ. δολαρίων. Η Google DeepMind, η Isomorphic Labs και η Meta συνεισφέρουν συνολικά 300 εκατ. δολάρια, ενώ το Biohub έχει ήδη δεσμεύσει 500 εκατ. δολάρια.
Το τίμημα της εμπορικής συμμετοχής
Οι εμπορικοί εταίροι θα έχουν αποκλειστική πρόσβαση στα δεδομένα που θα αναπτύξουν για έναν χρόνο, πριν αυτά διατεθούν ευρύτερα. Η προσωρινή περίοδος αποκλειστικότητας λειτουργεί ως κίνητρο για τη συμμετοχή εταιρειών, αλλά παράλληλα αφήνει ανοιχτό το ερώτημα της ισορροπίας ανάμεσα στη δημόσια επιστήμη και στο ανταγωνιστικό πλεονέκτημα.
Το επόμενο τεστ θα είναι πρακτικό: μέσα σε περίπου έναν χρόνο από τη δημιουργία του πρώτου μεγάλης κλίμακας dataset, οι ερευνητές θέλουν να μετρήσουν πόσο καλά εκπαιδεύονται τα μοντέλα και ποια επιπλέον δεδομένα τα κάνουν πραγματικά καλύτερα. Η υπόσχεση είναι μια νέα υποδομή για τη βιολογία· η απόδειξη θα έρθει μόνο όταν οι προβλέψεις της οδηγήσουν σε επαναλήψιμα αποτελέσματα στο εργαστήριο.
Πηγή: Axios