کشف جدید آنتروپیک؛ عامل‌های هوش مصنوعی یک سامانه ناشناخته ژنتیکی را شناسایی کردند

عامل‌های هوش مصنوعی کلود، مدل هوش مصنوعی شرکت آنتروپیک، پس از بررسی بیش از ۲۰۰ هزار آنزیم رونوشت‌بردار معکوس در مدت ۲۱ ساعت، یک سامانه ناشناخته و شبیه CRISPR را در DNA باکتریوفاژها شناسایی کردند.

هنوز مشخص نیست این سامانه در طبیعت چه عملکردی دارد، اما فنگ ژانگ، از پیشگامان فناوری ویرایش ژن CRISPR، این کشف را ارزشمند و شایسته بررسی‌های بیشتر دانسته است.

این دستاورد می‌تواند شواهد ملموس‌تری درباره نقش هوش مصنوعی در علوم زیستی ارائه کند؛ حوزه‌ای که تاکنون بخش زیادی از ارزش‌گذاری آن بر پایه وعده‌های آینده‌نگرانه استوار بوده است. کشف سامانه جدید نشان می‌دهد عامل‌های هوش مصنوعی می‌توانند زمان مورد نیاز برای مراحل اولیه تحقیقات زیستی را به شکل قابل‌توجهی کاهش دهند.

با این حال، آثار این خبر بر بازار سهام احتمالاً بیشتر جنبه موضوعی خواهد داشت تا تأثیر مستقیم بر یک شرکت خاص. آنتروپیک یک شرکت خصوصی است و ارزش تجاری سامانه تازه کشف‌شده نیز هنوز مشخص نیست. این خبر در شرایطی منتشر شده که بحث درباره مزایا و خطرات فعالیت عامل‌های هوش مصنوعی در مقیاس بزرگ، از جمله پس از انتشار گزارش‌هایی درباره نفوذ یک عامل هوش مصنوعی به یک وب‌سایت دولتی، شدت گرفته است.

بررسی ۲۰۰ هزار آنزیم در تنها ۲۱ ساعت

در این پروژه حدود ۹۵۰ عامل هوش مصنوعی کلود به مدت ۲۱ ساعت داده‌های ژنومی را بررسی کردند. این عامل‌ها با استفاده از حدود ۲۱۰ میلیون توکن، بیش از ۲۰۰ هزار رونوشت‌بردار معکوس را گردآوری کردند، حدود ۳۵۰۰ سامانه کاندیدا را شناسایی کردند و در نهایت فهرست را به ۲۰ گزینه برای بررسی دقیق‌تر کاهش دادند.

آنتروپیک می‌گوید انجام چنین جست‌وجوی گسترده‌ای توسط یک پژوهشگر انسانی می‌توانست هفته‌ها یا حتی ماه‌ها زمان ببرد.

مهم‌ترین گزینه شناسایی‌شده، «رونوشت‌بردار معکوس مرتبط با آرایه» یا ART نام‌گذاری شده است. این سامانه از یک آنزیم رونوشت‌بردار معکوس، یک ژن مجاور و آرایه‌ای طولانی از تکرارهای DNA با فاصله‌های منظم تشکیل شده است.

یکی از عامل‌های هوش مصنوعی هنگام بررسی DNA اطراف یک خانواده غیرمعمول از آنزیم‌ها، این آرایه تکراری را شناسایی کرد. سپس تعداد تکرارها، فاصله میان آن‌ها و ارتباطشان با سامانه‌های شناخته‌شده را بررسی کرد و با جست‌وجو در منابع علمی، یافته را برای ارزیابی پژوهشگران انسانی ارسال کرد.

خود آنزیم پیش‌تر شناسایی شده بود، اما سامانه پیرامونی آن، از جمله آرایه تکراری DNA و یک پروتئین کمکی با عملکرد نامشخص، تا آن زمان مورد توجه قرار نگرفته بود.

شباهت‌هایی با سامانه CRISPR

آزمایش‌های اولیه در آزمایشگاه نشان داد آرایه تکراری ART به شکل چند RNA کوتاه و مجزا بیان می‌شود. این ویژگی اهمیت دارد، زیرا آرایه‌های CRISPR نیز RNAهایی تولید می‌کنند که به سامانه‌های CRISPR-Cas امکان عملکرد برنامه‌پذیر می‌دهند.

آنتروپیک اعلام کرده است ترکیب این ویژگی‌ها به گروه کوچکی از سامانه‌های شناخته‌شده شباهت دارد؛ سامانه‌هایی که می‌توانند عملیات برنامه‌پذیری روی DNA انجام دهند، از جمله بریدن، تکثیر یا وارد کردن قطعات ژنتیکی.

با این حال، پژوهشگران تأکید دارند که تاکنون نشان داده نشده ART واقعاً مانند CRISPR عمل می‌کند. آزمایش‌های بیشتری در حال انجام است تا مشخص شود هر یک از اجزای این سامانه چه نقشی دارند و آیا می‌توان از آن در فناوری‌های زیستی استفاده کرد یا خیر.

فنگ ژانگ، استاد مؤسسه فناوری ماساچوست و مؤسسه Broad و از چهره‌های برجسته در توسعه فناوری ویرایش ژن CRISPR، این یافته را نمونه‌ای هیجان‌انگیز از کمک عامل‌های هوش مصنوعی به کشف‌های زیستی دانسته و گفته است که این سامانه ارزش بررسی بیشتر را دارد.

گام تازه آنتروپیک در تحقیقات علوم زیستی

آنتروپیک در چارچوب برنامه جدید خود در حوزه علوم زیستی، آزمایشگاهی در منطقه خلیج سان‌فرانسیسکو راه‌اندازی کرده است. در این آزمایشگاه، پژوهشگران انسانی آزمایش‌های زیستی را انجام می‌دهند و کلود وظایفی مانند جست‌وجوی داده‌ها، ارائه فرضیه‌ها و تحلیل نتایج را بر عهده دارد.

این‌که ART در نهایت به یک ابزار جدید در زیست‌فناوری تبدیل شود یا تنها یک پدیده زیستی جالب باقی بماند، هنوز مشخص نیست. با این حال، این پروژه نشان می‌دهد عامل‌های هوش مصنوعی می‌توانند مرحله اولیه کشف در علوم زیستی را فشرده‌تر و سریع‌تر کنند؛ مرحله‌ای که معمولاً شامل جست‌وجوی گسترده در داده‌های ژنومی و شناسایی گزینه‌های مناسب برای آزمایش‌های آزمایشگاهی است.