ИИ проектирует последовательности ДНК, открывая новую эру биотехнологий

Когда-то биодизайн был делом высокотехнологичных лабораторий молекулярной биологии. Теперь искусственный интеллект (ИИ) открыл новую область: вычислительный биодизайн.

Вместо того чтобы тратить годы на эксперименты с традиционной биологией, ученые теперь могут «программировать» организмы, подобно тому, как они пишут программное обеспечение, а ИИ является инструментом, который ускоряет этот прорыв.

ИИ проектирует последовательности ДНК: от моделирования к созданию

По данным Tuoi Tre Online , расшифровка ДНК когда-то считалась настоящим достижением в биологии, но теперь это только начало. С помощью искусственного интеллекта процесс перешёл от «чтения» к «написанию» генетического кода. Модели глубокого обучения обучаются на миллионах последовательностей генов, способных распознавать их структуру, функции и даже предсказывать, как они работают в клетках.

Яркий пример — такие инструменты, как ProGen, генетическая языковая модель, работающая аналогично ChatGPT, но вместо генерации текста генерирующая новые белковые последовательности. Эти ИИ не только «составляют» гены, но и оценивают их фолдинг, биологическую активность и полезность.

Важно то, что ИИ не заменяет учёных , а помогает им значительно сократить время тестирования и оптимизации. Последовательность ДНК может иметь миллиарды различных комбинаций, что практически невозможно проверить вручную. ИИ помогает выбирать наиболее подходящие комбинации гораздо быстрее и точнее.

Отличная возможность, отличный вызов

Благодаря ИИ биотехнологические компании создают бактерии, способные разлагать пластик, более засухоустойчивые сельскохозяйственные культуры и даже персонализированные вакцины для каждого человека.

В медицине ИИ кодирует ферменты, растворяющие опухоли, высокоспецифичные антитела или биомолекулы, используемые для ранней диагностики рака.

Однако многие эксперты предупреждают, что эта технология также может стать предметом злоупотреблений . Попади ИИ не в те руки, он может быть использован для разработки опасных вирусов или биологических агентов. Поэтому, наряду со скоростью разработки, возникает острая необходимость в этическом контроле, прозрачности источников данных для обучения и мониторинге биологической безопасности.

Кроме того, эта технология по-прежнему зависит от данных, а это означает, что эффективность ИИ напрямую зависит от количества доступных точных и разнообразных биологических данных. В областях, которые ещё не полностью исследованы, ИИ всё ещё может создавать «ошибочные конструкции» или конструкции, не имеющие биологического значения в реальной жизни.

Наконец, существует также проблема генетического авторского права : когда ИИ создает беспрецедентную последовательность ДНК, кому она принадлежит? Исследователь, компания или модель ИИ?