استخدم العلماء برنامج ذكاء اصطناعي يسمى Evo لتصميم جينومات فيروسية جديدة تختلف عن أي فيروسات طبيعية معروفة - وتبين أن 16 منها فيروسات حية قابلة للحياة عند بنائها واختبارها في المختبر.
وقد حظيت الدراسة، التي نشرت يوم الخميس في مجلة Science والمفصلة في تقارير CNN، بالترحيب باعتبارها علامة فارقة في علم الأحياء التوليدي. ولكنها تثير أيضًا تحذيرات عاجلة بشأن الأمن البيولوجي، لأنها تثبت أن نفس التقنيات التي تشغل روبوتات الدردشة يمكنها الآن تكوين مسببات أمراض وظيفية جديدة. لمزيد من السياق حول هذه القصة، راجع تغطية صناعة الذكاء الاصطناعي.
كيف تم تدريب إيفو
وفقًا لـ CNN، كانت التسلسلات الجينية المستمدة من ملايين المصادر - "من جميع مجالات الحياة" - بمثابة مكتبة اللغة لإيفو، تمامًا مثل الطريقة التي يتم بها تدريب ChatGPT ونماذج اللغات الكبيرة الأخرى على مجموعات ضخمة من النصوص. ومن خلال دراسة تلك المكتبة، تمكن النموذج من "تعلم القيود التطورية" التي تحكم الجينومات الطبيعية - القواعد غير المكتوبة التي تعمل عليها الترتيبات الجينية فعليًا في الكائنات الحية.
ثم قام علماء من جامعة ستانفورد ومعهد آرك بتوجيه إيفو لإنشاء آلاف مجموعات الجينوم ضمن إطار محدد - في هذه الحالة، الجينومات التي يمكن أن يستضيفها E. القولونية الخلية البكتيرية. ومن بين آلاف التصميمات التي أنتجها النموذج، قام الفريق ببناء واختبار ما يقرب من 300 تصميم في المختبر. ستة عشر منها كانت فيروسات قابلة للحياة.
العاثيات، وليست مسببات الأمراض البشرية
هناك تحذير مهم يخفف من ناقوس الخطر: الفيروسات الجديدة هي عاثيات البكتيريا، التي تصيب البكتيريا ولكنها لا تستطيع أن تصيب البشر. ولذلك يقع العمل على الجانب المفعم بالأمل من إمكانات التكنولوجيا. أفاد الباحثون أن أحد الفيروسات الجديدة يحمل جانبًا "بعيدًا من الناحية التطورية"، مما يشير إلى أن إيفو قد حفز تغييرات جينية كان من الممكن أن تستغرق ملايين السنين من التطور الطبيعي للظهور - مما أدى إلى ضغط الوقت التطوري العميق في خطوة توليدية واحدة.
وجاءت النتيجة العملية الأكثر إثارة للدهشة من خلط العاثيات المصممة بواسطة الذكاء الاصطناعي معًا. وأظهرت الاختبارات أن الخليط يمكن أن يتغلب على المقاومة المضادة للبكتيريا في بعض أنواع E. coli - وهو أمر لا يمكن لـ "خليط مماثل من العاثيات ذات المصدر الطبيعي" أن يفعله. هذا ليس ادعاء صغير. تعد مقاومة المضادات الحيوية واحدة من أخطر التهديدات الزاحفة في الصحة العالمية، وقد تمت متابعة العلاج بالعاثيات - باستخدام الفيروسات لقتل البكتيريا الضارة - كإجابة محتملة للأدوية التي لم تعد فعالة.
كتب المؤلفون أن هذا النهج "يرسم طريقًا لتوليد علاجات العاثيات المتكيفة والمرنة ضد مسببات الأمراض سريعة التطور"، مؤطرًا إيفو كمحرك تصميم للأدوية التي يمكنها مواكبة البكتيريا التي تهدف إلى هزيمتها.
أسئلة "عاجلة" تتعلق بالسلامة الحيوية
ويأتي الوعد مصحوبًا بالقلق الذي يعترف به الباحثون أنفسهم. وفي مقال مماثل نُشر أيضًا في مجلة Science، استخدم أطباء من مركز جونز هوبكنز للأمن الصحي نبرة تحذيرية. وكتبوا: "على الرغم من أن هذا أمر واعد لتطبيقات علوم الحياة، إلا أنه يثير أيضًا أسئلة ملحة تتعلق بالسلامة البيولوجية والأمن البيولوجي". "إن القدرة على تكوين الجينومات الفيروسية باستخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي موجودة الآن، لكن الحوكمة اللازمة لتوجيهها بأمان غير موجودة."
وحذروا من أن مثل هذه الجينومات "قد تشفر مسببات الأمراض الجديدة التي يمكن أن تصيب البشر أو الحيوانات أو النباتات بطرق لا يمكن احتواؤها بواسطة التدابير المضادة الحالية" - وهو تذكير بأن نفس الطريقة التوليدية التي أنتجت العاثيات غير الضارة التي تستهدف E. coli، من حيث المبدأ، يمكن توجيهها إلى أهداف أخرى.
لا يعتبر كل الخبراء أن المخاطر المباشرة متطرفة. وقال جوردي غارسيا أوجالفو، أستاذ بيولوجيا الأنظمة في جامعة بومبيو فابرا في برشلونة، لمركز الإعلام العلمي إن "الاختراق الذي تم تحقيقه مهم". أشارت CNN إلى تقييمه بأن خطر السلامة الحيوية الذي يشكله هذا البحث بالذات أقل من بعض أدوات الذكاء الاصطناعي الأخرى، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى أن الجينومات لا تزال بحاجة إلى البناء بشكل فردي واختبارها في المختبر بعد أن صممها إيفو - وهو عنق الزجاجة المادي الذي لا يوجد للنصوص أو الصور.
لماذا يهم أبعد من علم الأحياء
تعتبر نتيجة إيفو أوضح دليل حتى الآن على أن الذكاء الاصطناعي التوليدي قد عبر من اللغة والصور إلى تصميم الكيانات البيولوجية الوظيفية. إنه يعكس التوتر الذي يحدد الآن قسمًا كبيرًا من مجال الذكاء الاصطناعي: نفس القدرات التي تَعِد بأدوية جديدة وعلاجات مرنة تعمل أيضًا على تقليل الجهد المطلوب لتصميم كائنات قد تكون ضارة.
جادل المعلقون في جامعة جونز هوبكنز بأن مجتمع البحث يحتاج إلى "التعامل مع مسائل السلامة البيولوجية والأمن البيولوجي بشكل أكثر تعمداً من معظم مطوري نماذج الذكاء الاصطناعي البيولوجية القوية" حتى الآن. تنطبق هذه الحجة على ما هو أبعد من إيفو، فهي بمثابة تحذير بشأن فئة ناشئة كاملة من أنظمة الذكاء الاصطناعي البيولوجي التي يمكن إنشاء مثيل لمخرجاتها ماديًا في العالم، على عكس فقرة أو صورة.
ما يأتي بعد ذلك
وقد وضع فريق معهد ستانفورد وآرك العمل كأساس للعلاجات القائمة على العاثيات ضد البكتيريا المقاومة للأدوية. التحدي الأصعب الذي لم يتم حله بعد هو الحوكمة: كيفية إطلاق والإشراف على أدوات الذكاء الاصطناعي البيولوجي التي يمكن تصنيع تصميماتها في كائنات حية. وكما أوضحت ورقتا البحث العلميتان، أصبح هذا الآن سؤالًا حيًا وليس سؤالًا افتراضيًا - والفجوة بين القدرة والإشراف هي بالضبط ما تتسابق الآن الأصوات الأكثر حذرًا في هذا المجال لإغلاقه.
---
ابق على اطلاع بأخبار الذكاء الاصطناعيآخر أخبار وتحليلات وإنجازات الذكاء الاصطناعي — في مكان واحد.
اقرأ المزيد من أخبار الذكاء الاصطناعي →
