پژوهشگران با استفاده از مدلهای هوش مصنوعی آموزشدیده روی توالیهای ژنتیکی، موفق شدهاند ویروسهای جدیدی طراحی کنند که میتوانند باکتریها را آلوده کرده و درون آنها تکثیر شوند. این پژوهش که نتایج آن در مجله Science منتشر شده، میتواند به پیشرفتهایی در ژندرمانی و زیستفناوری منجر شود، اما همزمان نگرانیهایی درباره سوءاستفاده احتمالی از چنین فناوریهایی ایجاد کرده است.
🔷 پژوهشگران با مدلهای هوش مصنوعی Evo ویروسهای جدیدی برای آلوده کردن باکتریها طراحی کردند.
🔷 مدلها روی تریلیونها نوکلئوتید و حدود ۱۵ هزار ویروس آموزش بیشتری دیدند.
🔷 از میان حدود ۷۰۰ هزار طرح تولیدشده، ۲۸۵ نمونه برای آزمایش انتخاب شد.
🔷 ۱۶ ویروس طراحیشده توانستند در آزمایشگاه بهصورت فعال تکثیر شوند.
🔷 پژوهشگران دامنه آزمایش را به ویروسهایی محدود کردند که برای انسان، حیوانات، گیاهان و قارچها خطر ایجاد نکنند.
این پژوهش توسط دانشمندانی از Arc Institute در پالو آلتو و دانشگاه استنفورد انجام شده است. محققان برای این کار از مدلهای زبانی ژنومی Evo 1 و Evo 2 استفاده کردند.
این مدلها از نظر نحوه یادگیری تا حدی شبیه مدلهای زبانی بزرگ مانند ChatGPT هستند، با این تفاوت که بهجای کتابها و صفحات وب، روی توالیهای ژنتیکی آموزش دیدهاند. مدلها با بررسی تریلیونها نوکلئوتید، یعنی اجزای سازنده DNA، الگوها و بهاصطلاح «دستور زبان» کد ژنتیکی را یاد گرفتهاند.
پژوهشگران برای آزمایش خود، مدلها را با حدود ۱۵ هزار ویروس از خانواده ویروس Phi X-174 آموزش بیشتری دادند. Phi X-174 ویروسی بسیار کوچک است که تنها باکتری E. coli را آلوده میکند.
محققان بهطور مشخص دامنه این پروژه را محدود کردند تا مدلها ویروسهایی را طراحی نکنند که قابلیت آلوده کردن انسان، سایر حیوانات، گیاهان یا قارچها را داشته باشند.
ویروسهای جدید تولیدشده توسط هوش مصنوعی
مدل Evo حدود ۷۰۰ هزار توالی ویروسی احتمالی تولید کرد. پژوهشگران سپس ۲۸۵ نمونه را که از نظر آنها امیدوارکنندهتر بودند، برای بررسی آزمایشگاهی انتخاب کردند.
پس از ساخت DNA این نمونهها و وارد کردن آنها به باکتریها، مشخص شد که ۱۶ نمونه توانستهاند ویروسهای فعال ایجاد کنند. این ویروسها دستکم به اندازه Phi X-174 قابلیت بقا و تکثیر داشتند و برخی از آنها حتی سریعتر تکثیر میشدند.
محققان معتقدند چنین فناوریای در صورت استفاده کنترلشده میتواند کاربردهای مهمی در زیستفناوری داشته باشد. طراحی ژنوم با هوش مصنوعی میتواند به پژوهشگران برای درک بهتر عملکرد ژنومها و توسعه ابزارهای زیستی جدید کمک کند.
یکی از حوزههای مورد توجه، ژندرمانی است. ویروسها در برخی روشهای ژندرمانی بهعنوان حامل برای انتقال مواد ژنتیکی استفاده میشوند و توانایی طراحی دقیقتر ساختارهای ژنتیکی میتواند در این زمینه اهمیت داشته باشد.
در کنار مزایای علمی، این پژوهش پرسشهای جدی درباره ایمنی زیستی ایجاد میکند. اگر مدلهای هوش مصنوعی بتوانند از مرحله تحلیل توالیهای ژنتیکی عبور کرده و به طراحی موجودات یا عوامل زیستی جدید برسند، احتمال سوءاستفاده از این قابلیت نیز افزایش پیدا میکند.
پژوهشگران این مطالعه برای کاهش خطر، محدودیتهای مشخصی در پروژه اعمال کردند. با این حال، نگرانی اصلی این است که مدلهای پیشرفتهتر در آینده بتوانند قابلیتهای گستردهتری داشته باشند و طراحی عوامل زیستی خطرناک را برای افراد مخرب آسانتر کنند.
به همین دلیل، توسعه همزمان چارچوبهای ایمنی، نظارت و مقررات زیستی اهمیت بیشتری پیدا میکند. سرعت پیشرفت مدلهای هوش مصنوعی ممکن است از سرعت ایجاد سازوکارهای نظارتی جلو بزند.
پژوهش جدید نشان میدهد مدلهای هوش مصنوعی میتوانند فراتر از تحلیل DNA، در طراحی ویروسهای جدید برای آلوده کردن باکتریها نیز نقش داشته باشند. این دستاورد میتواند مسیرهای تازهای برای ژندرمانی و زیستفناوری باز کند، اما همزمان نشان میدهد که توسعه این فناوریها بدون چارچوبهای ایمنی و نظارتی مناسب میتواند خطرهای جدیدی ایجاد کند.
نظر شما چیست؟ آیا پیشرفت هوش مصنوعی در طراحی ژنوم باید با محدودیتهای سختگیرانهتری همراه شود، یا مزایای علمی این فناوری ارزش پذیرش چنین ریسکهایی را دارد؟
با عضویت در شبکههای اجتماعی ترنجی از آخرین اخبار فناوری باخبر شوید!
