درک مفهوم زنده بودن توسط هوش مصنوعی

 پژوهشگران از مدل هوش مصنوعی که مهندسان گوگل برای ترجمه زبان ساخته بودند الهام گرفتند تا مدلی مشابه بسازند که بتواند معنای داده‌های اطلس‌ سلول‌ها را درک کند. آن‌ها داده‌های ۱۰۶ پژوهش منتشر‌شده را که اطلاعات ۳۰ میلیون سلول را شامل می‌شد به برنامه‌ای به نام ژن‌‌فورمر (GeneFormer) دادند. این مدل به شناخت عمیق و ارزیابی صحیح از نحوه عملکرد ژن‌ها در سلول‌های متفاوت رسید.

این مدل بر اساس نحوه استفاده از ژن‌ها، شباهت‌های سلولی را محاسبه و آن‌ها را در بیش از ۱۰۰۰ گروه طبقه‌بندی کرده است که با گونه‌‌های سلولی که چند نسل از زیست‌شناسان کشف کرده‌اند مطابقت دارد. این مدل خودش یاد گرفته است که چطور تمام سلول‌ها از یک تخمک بارورشده نشات می‌گیرند.

این مدل همچنین توانست دانشش را به گونه‌های جدید تعمیم دهد. هنگامی که نمایه ژنتیکی جانوری که برایش ناشناخته بود، مثلا موش کور، را دریافت کرد، توانست گونه‌های سلولش را شناسایی کند.

اینترنت سلول‌ها

مدل‌های زیست‌شناسی هم مانند چت جی‌پی‌تی گاهی اشتباه می‌کنند. «کاشا کدزیرسکا»، زیست‌شناس رایانشی در دانشگاه آکسفورد، و همکارانش اخیرا به ژن‌فورمر و یک مدل بنیادی دیگر مجموعه‌‌ای آزمون‌ دادند. آن‌ها به این مدل‌ها اطلس سلول‌هایی را دادند که قبلا ندیده بودند تا کارهایی مانند طبقه‌بندی سلول‌ها را انجام دهند. این مدل‌ها در برخی وظایف خوب عمل کردند، اما در موارد دیگر نسبت به برنامه‌های رایانه‌ای ساده‌تر عملکرد ضعیفی داشتند.

هرچه این مدل‌ها داده‌های بیشتری دریافت کنند، عملکردشان بهتر می‌شود. اما در مقایسه با چت جی‌پی‌تی که روی کل اینترنت آموزش می‌بیند، جدیدترین اطلس سلول‌ها فقط مقدار به‌نسبت کمی از اطلاعات ارایه می‌دهد. در حالی که اطلس‌های بزرگ‌تر دارند آنلاین می‌شوند، سلول‌های بیشتری در راه‌اند.

دانشمندان همچنین در حال طراحی و توسعه ابزارهایی‌اند که به مدل‌های بنیادی امکان می‌دهد آنچه را یاد می‌گیرند با کشف‌های زیست‌شناسان ادغام کنند، تا یافته‌های هزاران مقاله علمی منتشرشده با پایگاه‌های داده‌های سلولی مرتبط شوند.

دانشمندان می‌گویند با داده‌های کافی و قدرت رایانه شاید در نهایت بتوانند ترسیم دقیقی از سلول داشته باشند و عملکرد سلول در هر شرایطی را پیش‌بینی کنند، و کل آزمایش‌ها به‌جای ظرف آزمایشگاه روی رایانه انجام شود.

وجود نقشه‌ای از ممکن‌ها و ناممکن‌های حیات شاید به این معنی باشد که دانشمندان بتوانند سلول‌های جدیدی خلق کنند که هنوز در طبیعت وجود ندارند. مدل بنیادی شاید بتواند ترکیبی شیمیایی بیابد که سلول‌های معمولی را به سلول‌های جدید غیرمعمولی تبدیل کند. آن سلول‌های جدید شاید گرفتگی‌های رگ‌ها را باز کنند یا عضوی بیمار را بکاوند و وضعیت را گزارش بدهند.

خطرهای جدید

مدل‌های بنیادی ممکن است خطرهای جدیدی نیز به همراه داشته باشند. اخیرا بیش از ۸۰ زیست‌شناس و متخصص هوش مصنوعی فراخوانی امضا کردند و خواستار نظارت بر این فناوری شدند تا از آن برای ساخت سلاح‌های بیولوژیکی جدید استفاده نشود. چنین نگرانی را شاید بتوان به انواع جدید سلول‌هایی که این مدل‌ها تولید می‌کنند تعمیم داد.

نقض حریم خصوصی ممکن است حتی زودتر اتفاق بیفتد. پژوهشگران امیدوارند مدل‌های بنیادی شخصی برنامه‌ریزی کنند که ژنوم خاص هر فرد و شیوه ویژه عملکردش در سلول را بررسی کند. اما این می‌تواند خصوصی‌ترین اطلاعات ممکن در مورد افراد اهداکننده دی‌ان‌ای را در اختیار صاحب مدل بگذارد.