Oamenii de știință au folosit un program de inteligență artificială numit Evo pentru a proiecta noi genomi virali care sunt diferiți de orice virus natural cunoscut - și 16 dintre ei s-au dovedit a fi viruși vii, atunci când au fost construite și testate în laborator.
Studiul, publicat joi în jurnalul Science și detaliat în rapoartele CNN, este salutat ca o piatră de hotar pentru biologia generativă. Dar atrage, de asemenea, avertismente urgente cu privire la biosecuritate, deoarece demonstrează că aceleași tehnici care alimentează chatbot-urile pot acum să compună agenți patogeni funcționali și noi. For more context on this story, see our ongoing AI trends.
Cum a fost antrenat Evo
Potrivit CNN, secvențele genetice extrase din milioane de surse – „din toate domeniile vieții” – au servit drept bibliotecă de limbi pentru Evo, la fel ca modul în care ChatGPT și alte modele mari de limbaj sunt antrenate pe colecții uriașe de text. Studiind acea bibliotecă, modelul a reușit să „învețe constrângerile evolutive” care guvernează genomurile naturale – regulile nescrise despre care aranjamentele genetice funcționează de fapt în ființele vii.
Oamenii de știință de la Stanford University și Arc Institute l-au direcționat apoi pe Evo să genereze mii de combinații de genom într-un cadru specific - în acest caz, genomuri care ar putea fi găzduite de un E. coli celula bacteriană. Din miile de modele produse de model, echipa a construit și testat aproximativ 300 în laborator. Șaisprezece dintre ei erau viruși viabili.
Bacteriofagi, nu agenți patogeni umani
Un avertisment important temperează alarma: noii viruși sunt bacteriofagi, care infectează bacteriile, dar nu pot infecta oamenii. Prin urmare, lucrarea se încadrează pe partea plină de speranță a potențialului tehnologiei. Cercetătorii au raportat că unul dintre noii viruși avea un aspect „depărtat din punct de vedere evolutiv”, sugerând că Evo a provocat schimbări genetice care ar fi putut necesita milioane de ani de evoluție naturală să apară - comprimând timpul evolutiv profund într-un singur pas generativ.
Cel mai izbitor rezultat practic a venit din amestecarea fagilor proiectați de IA. Testele au arătat că amestecul ar putea depăși rezistența antibacteriană în unele E. coli – ceva ce nu ar putea face un „amestec comparabil de fagi din surse naturale”. Aceasta nu este o pretenție mică. Rezistența la antibiotice este una dintre cele mai grave amenințări târâtoare pentru sănătatea globală, iar terapia cu fagi – folosind viruși pentru a ucide bacteriile dăunătoare – a fost urmărită de mult timp ca un posibil răspuns la medicamentele care nu mai funcționează.
Autorii au scris că abordarea „desfășoară o cale pentru generarea de terapii fagice adaptative și rezistente împotriva agenților patogeni care evoluează rapid”, încadrând Evo ca un motor de proiectare pentru medicamente care ar putea ține pasul cu bacteriile pe care trebuie să le învingă.
Întrebări „urgente” de biosecuritate
Promisiunea vine împreună cu îngrijorarea pe care cercetătorii înșiși o recunosc. Într-un articol corespunzător, publicat și în Science, medicii de la Centrul Johns Hopkins pentru Securitatea Sănătății au dat un ton de precauție. „Deși acest lucru este promițător pentru aplicațiile din științele vieții, ridică, de asemenea, întrebări urgente de biosecuritate și biosecuritate”, au scris ei. „Abilitatea de a compune genomuri virale folosind inteligența artificială generativă există acum; guvernarea de a o conduce în siguranță nu există”.
Ei au avertizat că astfel de genomi „ar putea codifica noi agenți patogeni care pot infecta oamenii, animalele sau plantele în moduri care nu pot fi limitate prin contramăsurile existente” - un memento că aceeași metodă generativă care a produs bacteriofagi inofensivi vizează E. coli ar putea, în principiu, să fie îndreptată către alte ținte.
Nu toți experții consideră riscul imediat extrem. Jordi García Ojalvo, profesor de biologie a sistemelor la Universitatea Pompeu Fabra din Barcelona, a declarat pentru Science Media Center că „dezvoltarea realizată este semnificativă”. CNN a remarcat evaluarea sa că riscul de biosecuritate prezentat de această cercetare specială este mai mic decât pentru alte instrumente de inteligență artificială, în mare parte pentru că genomurile încă trebuie să fie construite și testate individual într-un laborator după ce Evo le proiectează - un blocaj fizic care nu există pentru text sau imagini.
De ce contează dincolo de biologie
Rezultatul Evo este cea mai clară demonstrație de până acum că IA generativă a trecut de la limbaj și imagini la designul de entitati biologice funcționale. Echoul tensiunii care definește acum o mare parte din domeniul AI: aceleași capacități care promit noi medicamente și terapii rezistente reduc, de asemenea, efortul necesar pentru a proiecta organisme potențial dăunătoare.
Comentatorii Johns Hopkins au susținut că comunitatea de cercetare trebuie să „se implice cu întrebările de biosecuritate și biosecuritate mai deliberat decât au făcut-o până acum majoritatea dezvoltatorilor de modele biologice puternice de IA”. Acest argument se aplică cu mult dincolo de Evo - este un avertisment cu privire la o întreagă categorie emergentă de sisteme AI biologice ale căror rezultate pot, spre deosebire de un paragraf sau de o imagine, să fie instanțiate fizic în lume.
Ce urmează
Echipa Stanford și Arc Institute a încadrat lucrarea ca o bază pentru terapii bazate pe fagi împotriva bacteriilor rezistente la medicamente. Provocarea mai grea, nerezolvată este guvernarea: cum să lansăm și să supraveghem instrumente biologice de inteligență artificială ale căror designuri pot fi sintetizate în organisme vii. După cum arată în mod clar documentele gemene Science, aceasta este acum o întrebare actuală, mai degrabă decât una ipotetică - iar decalajul dintre capacitate și supraveghere este exact ceea ce cele mai precaute voci din domeniu se grăbesc acum să închidă.
---
Stay Ahead of AIGet the latest AI news, analysis, and breakthroughs — all in one place.
Read more AI news →
