في إنجاز علمي غير مسبوق، نجح علماء لأول مرة في استخدام الذكاء الاصطناعي لتصميم فيروسات جديدة.
واستخدم باحثون من جامعة ستانفورد ومعهد آرك الذكاء الاصطناعي لتصميم جينومات كاملة لفيروسات جديدة قادرة على التكاثر ومهاجمة البكتيريا، ما يفتح آفاقاً لتطوير أدوية جديدة، لكنه يثير مخاوف من تهديدات الأمن الحيوي.
واستعان الباحثون بالذكاء الاصطناعي لتدريب نموذج حاسوبي على التعرف إلى الأنماط الطبيعية للحمض النووي، قبل توظيف تلك المعرفة في تصميم فيروسات جديدة لا وجود لها في الطبيعة.
وعلى الرغم من أن الفيروسات الناتجة، المعروفة باسم «العاثيات»، لا تُصيب البشر أو الحيوانات، فإن هذا الإنجاز أثار مخاوف من إمكانية تسخير التقنية نفسها مستقبلاً لتصميم مسببات أمراض أكثر خطورة، أو استخدامها في تطوير أسلحة بيولوجية.
واعتمد الباحثون على برنامج يحمل اسم «إيفو»، وهو نموذج يعمل بطريقة مشابهة لبرنامج «تشات جي بي تي»؛ إذ دُرِّب على كميات هائلة من التسلسلات الجينية الخاصة بالحيوانات والنباتات والفيروسات والميكروبات.
ولأن نماذج الذكاء الاصطناعي التوليدي تعتمد على تحليل الأنماط والتنبؤ بتسلسل الكلمات في النصوص، فقد وظّف العلماء المبدأ ذاته لتحليل الشفرة الوراثية، والتنبؤ بتسلسلات جينية جديدة، ثم توليدها.
وخلال عملية التدريب، مسح برنامج «إيفو» نحو تسعة تريليونات نيوكليوتيد، وهي الوحدات البنائية الأساسية للحمض النووي (DNA)، ثم استخدم هذه البيانات لتوليد شفرات وراثية جديدة قادرة على أداء وظائف محددة.
واختار العلماء البدء بالفيروسات لأنها أقل تعقيداً بكثير من الجينوم البشري، الذي يمثل مجموعة التعليمات الوراثية الكاملة الموجودة داخل الخلايا.
وقال صامويل كينغ، طالب الدراسات العليا في جامعة ستانفورد وأحد مؤلفي الدراسة، لصحيفة «نيويورك تايمز»: «بدا الأمر كأنه الخطوة المنطقية التالية».
وبعد أن تعرّف برنامج «إيفو» إلى الجينوم الخاص بفيروس «Phi X-174»، الذي وقع عليه الاختيار لأنه لا يستطيع إصابة البشر أو الحيوانات، استخدمه الباحثون لإنتاج نسخ جديدة من هذا الفيروس. ومن بين ما يقرب من 300 جينوم فيروسي صممه الذكاء الاصطناعي، تبيّن أن 16 منها فقط كانت قابلة للحياة.
واستخدم باحثون من جامعة ستانفورد ومعهد آرك الذكاء الاصطناعي لتصميم جينومات كاملة لفيروسات جديدة قادرة على التكاثر ومهاجمة البكتيريا، ما يفتح آفاقاً لتطوير أدوية جديدة، لكنه يثير مخاوف من تهديدات الأمن الحيوي.
واستعان الباحثون بالذكاء الاصطناعي لتدريب نموذج حاسوبي على التعرف إلى الأنماط الطبيعية للحمض النووي، قبل توظيف تلك المعرفة في تصميم فيروسات جديدة لا وجود لها في الطبيعة.
وعلى الرغم من أن الفيروسات الناتجة، المعروفة باسم «العاثيات»، لا تُصيب البشر أو الحيوانات، فإن هذا الإنجاز أثار مخاوف من إمكانية تسخير التقنية نفسها مستقبلاً لتصميم مسببات أمراض أكثر خطورة، أو استخدامها في تطوير أسلحة بيولوجية.
واعتمد الباحثون على برنامج يحمل اسم «إيفو»، وهو نموذج يعمل بطريقة مشابهة لبرنامج «تشات جي بي تي»؛ إذ دُرِّب على كميات هائلة من التسلسلات الجينية الخاصة بالحيوانات والنباتات والفيروسات والميكروبات.
ولأن نماذج الذكاء الاصطناعي التوليدي تعتمد على تحليل الأنماط والتنبؤ بتسلسل الكلمات في النصوص، فقد وظّف العلماء المبدأ ذاته لتحليل الشفرة الوراثية، والتنبؤ بتسلسلات جينية جديدة، ثم توليدها.
وخلال عملية التدريب، مسح برنامج «إيفو» نحو تسعة تريليونات نيوكليوتيد، وهي الوحدات البنائية الأساسية للحمض النووي (DNA)، ثم استخدم هذه البيانات لتوليد شفرات وراثية جديدة قادرة على أداء وظائف محددة.
واختار العلماء البدء بالفيروسات لأنها أقل تعقيداً بكثير من الجينوم البشري، الذي يمثل مجموعة التعليمات الوراثية الكاملة الموجودة داخل الخلايا.
وقال صامويل كينغ، طالب الدراسات العليا في جامعة ستانفورد وأحد مؤلفي الدراسة، لصحيفة «نيويورك تايمز»: «بدا الأمر كأنه الخطوة المنطقية التالية».
وبعد أن تعرّف برنامج «إيفو» إلى الجينوم الخاص بفيروس «Phi X-174»، الذي وقع عليه الاختيار لأنه لا يستطيع إصابة البشر أو الحيوانات، استخدمه الباحثون لإنتاج نسخ جديدة من هذا الفيروس. ومن بين ما يقرب من 300 جينوم فيروسي صممه الذكاء الاصطناعي، تبيّن أن 16 منها فقط كانت قابلة للحياة.
