هوش مصنوعی اکنون می‌تواند ویروس‌های واقعی با توانایی کشتن باکتری‌ها طراحی کند
در جریان پیشرفتی شگرف، تیمی از پژوهشگران دانشگاه استنفورد و مؤسسه آرک در پالو آلتوی کالیفرنیا ، موفق به خلق ویروس‌هایی شده‌اند که دی‌ان‌ای آن‌ها به‌طور کامل توسط هوش مصنوعی طراحی شده هست. این ویروس‌های مصنوعی تنها یک شبیه‌سازی کامپیوتری نیستند، بلکه به صورت فیزیکی ساخته شده و توانایی خود را در هدف قرار‌دادن و از‌بین‌بردن باکتری‌های خاص در محیط آزمایشگاه به اثبات رسانده‌اند.
به‌گزارش فیوچریسم، پژوهشگران در مقاله‌ای تازه که هنوز تحت داوری همتا قرار نگرفته هست، تأکید دارند یافته‌هایشان اثبات انجام می‌دهد که مدل‌های زبانی بزرگ امکان داردند ابزارهایی بسیار کارآمد در زیست‌مهندسی باشند.
برایان هی، زیست‌شناس محاسباتی در استنفورد و نویسنده‌ی ارشد مقاله، بیان می‌کند: «این نخستین بار هست که سیستم‌های هوش مصنوعی امکان داردند توالی‌های ژنومی منسجم در مقیاس کامل بنویسند. گام بعدی، حیات ساخته‌شده با هوش مصنوعی خواهد قرار دارای بود.» بااین‌حال، ساموئل کینگ، نویسنده‌ی همکار مقاله، هشدار داد که برای طراحی یک ارگانیسم زنده کامل، هنوز به پیشرفت‌های آزمایشی بسیاری نیاز هست.
گام بعدی شاید حیات ساخته‌شده با هوش مصنوعی خواهد ماند
در تعریف علمی، ویروس‌ها به‌طور کامل موجود زنده محسوب نمی‌شوند. آن‌ها بیشتر شبیه ربات‌های ژنومی مزاحمی هستند که برای تکثیر ماشین زیستی ما را می‌ربایند، زیرا انرژی تولید نمی‌کنند و به‌تنهایی هم قادر به تولیدمثل نیستند. ساختار آن‌ها سلولی نیست و صرفاً توسط مجموعه‌ای بی‌رحمانه از دستورالعمل‌های برنامه‌ریزی‌شده برای تکثیر بی‌وقفه هدایت می‌شوند. از آنجایی که ژنوم ویروس‌ها ساده هست، دست‌کاری‌شان آسان‌تر بوده و بازسازی آن‌ها توسط انسان یا ماشین بلندپروازانه به حساب نمی‌آید. یادآوری مهم اینکه ژنوم نه فقط چندین رشته محدود، بلکه تمام دی‌ان‌ای یک موجود زنده را شامل خواهد گردید.
مدل هوش مصنوعی Evo، ابزار اصلی پژوهشگران برای طراحی ژنوم ویروس‌ها قرار دارای بود. برخلاف مدل‌های زبانی عمومی، Evo به‌طور اختصاصی با میلیون‌ها ژنوم باکتریوفاژ آموزش دیده هست. باکتریوفاژ نوعی ویروس هست که باکتری‌ها را آلوده انجام می‌دهد.
برای شروع، پژوهشگران ویروسی به نام فاژ فای ایکس ۱۷۴ (phiX174 یا ΦX174) را انتخاب کردند که انواعی از باکتری اشریشیا کلی (E.coli) را آلوده انجام می‌دهد. به‌نقل‌از نشریه نیچر، phiX174 نخستین ژنوم دی‌ان‌ای قرار دارای بود که تعیین توالی گردید و به‌دلیل اندازه کوچک (حدود ۵۴۰۰ جفت‌باز و ۱۱ ژن) یکی از شناخته‌شده‌ترین و مطالعه‌شده‌ترین ویروس‌ها محسوب خواهد گردید.
تیم پژوهشی پس از به‌کارگیری مدل مذکور به ۳۰۲ طراحی ویروس دست یافت. دانشمندان دریافتند که بهترین راه برای آزمایش ویروس‌ها، چاپ یا مونتاژ شیمیایی و سپس رهاسازی آن‌ها روی گونه‌های واقعی اشریشیا کلی قرار دارای بود. بنابراین‌ای شگفت‌انگیز، ۱۶ مورد از ویروس‌های طراحی‌شده توانستند با واردکردن دی‌ان‌ای خود به باکتری، دستگاه سلولی میزبان را برای تولید نسخه‌های جدید به کار بگیرند و در پایان، با شکستن دیواره سلولی، باکتری را نابود کنند.
موفقیت ۱۶ مورد از ۳۰۲ طراحی شاید در نگاه اول چندینان چشمگیر به نظر نرسد، اما دستاوردی خارق‌العاده محسوب خواهد گردید. پژوهشگران دریافتند که ویروس‌های ساخته‌شده توسط هوش مصنوعی توانستند سه گونه مختلف از اشریشیا کلی را از بین ببرند و حتی از ویروس طبیعی فاژ فای ایکس ۱۷۴ نیز کارآمدتر ظاهر شدند. نیکو مک‌کارتی، زیست‌مهندس پیشین مؤسسات کلتک و امپریال کالج لندن، بیان می‌کند در بسیاری موارد، این ویروس‌ها نسبت به فاژ فای ایکس ۱۷۴ طبیعی عفونی‌تر بودند، با وجود اینکه تغییرات بزرگی در ژنوم آن‌ها ایجاد شده قرار دارای بود که هیچ انسانی قادر به طراحی منطقی‌شان نبود.
- هوش مصنوعی چگونه امکان داردد از همه‌گیری بیماری‌ها جلوگیری کند؟22 مرداد 02مطالعه ' 3
- ویروس کرونا و ابزارهای دیجیتال؛ هوش مصنوعی ما را نجات خواهد داد؟15 اسفند 98مطالعه ' 5
- ویروس‌ها یا باکتری‌ها؛ کدام اول ظاهر شدند؟30 مهر 03مطالعه ' 3
- اولین ویروس کشف‌شده چه قرار دارای بود؟28 مهر 02مطالعه ' 3
هم‌زمان، نتایج امیدوارکننده‌ی پژوهش، نگرانی‌های اخلاقی گسترده‌ای را نیز برانگیخته هست. کارشناسان هشدار داده‌اند اگر مدل هوش مصنوعی بتواند فاژهای کاربردی طراحی کند، احتمال سوءاستفاده برای تولید سلاح‌های زیستی یا حتی خلق تصادفی یک ویروس کنترل‌ناپذیر نیز وجود دارد.
کریگ ونتر، از پیشگامان ساخت موجودات با دی‌ان‌ای مصنوعی، بیان می‌کند: «یکی از حوزه‌هایی که در آن به‌شدت باید محتاط قرار دارای بود، پژوهش‌های ارتقای ویروس‌ها هست، به‌ویژه وقتی ماهیت تصادفی دارند و نمی‌دانید به چه چیزی دست پیدا می‌کنید. اگر کسی این کار را با آبله یا سیاه‌زخم انجام دهد، جای نگرانی جدی خواهد قرار دارای بود.» ونتر تأکید کرد که استفاده از هوش مصنوعی در این زمینه نه یک انقلاب بنیادین، بلکه نسخه‌ای پیشرفته‌تر از آزمایش و خطا هست.
کاربردهای پیشین مدل‌های هوش مصنوعی در این حوزه تنها به تولید توالی‌های محدود دی‌ان‌ای، مانند پروتئین‌ها، محدود می‌شد. اما بخشی از ژنوم‌های تازه طراحی‌شده توسط Evo آن‌قدر با ژنوم هر باکتریوفاژ شناخته‌شده‌ای تفاوت داشتند که از نظر فنی به‌عنوان گونه‌ای جدید طبقه‌بندی می‌شوند. به‌طور کلی، این نخستین باری هست که فناوری موفق به تولید ژنوم‌های کامل شده که در دنیای واقعی هم کار می‌کنند؛ دستاوردی که چه خوب و چه بد، بسیار مهم تلقی خواهد گردید.
پژوهش در پایگاه داده بایوآرکایو منتشر شده هست.
ارسال دیدگاه
دیدگاه‌ها