Nauka wykorzystuje sztuczną inteligencje do badania DNA!

25 Lipiec 2021 | Krzysztof Lewandowski | Nauka
AI pomaga zrozumieć DNA
Źródło: Pixabay.com

Nauka od wielu lat stara się poznać wszystkie tajemnice związane z ludzkim DNA. Praca ludzi zajmuje mnóstwo czasu, dlatego skorzystano z pomocy SI.

DNA dla naukowców jest nadal pewną tajemnicą, ponieważ nie do końca wiemy, co można zrobić, żeby wykorzystać tę wiedzę do swoich celów. Szacuje się, że benedyktyńska praca specjalistów przez wiele lat pozwoliła odkryć jedynie 17% białek, które tworzą ludzki genom. To bardzo mało patrząc na czas, jakiego potrzebowaliśmy do osiągnięcia takiego "spektakularnego" rezultatu. Dlatego pojawił się pomysł, żeby skorzystać z potencjału, jaki drzemie w sztucznej inteligencji. W ten sposób zdecydowanie szybciej powinno udać się, odszyfrować pozostałą brakującą część białek.

Sztuczna inteligencja przewyższa ludzi

Filmy, w których sztuczna inteligencja przejmuje władzę nad światem, na razie muszą pozostać w obszarze fantazji. Prawda jest jednak taka, że opracowana przez ludzi sztuczna inteligencja, jest dużo, dużo mądrzejsza od człowieka i czynności, które ludziom zajmują wiele lat, ona opracowuje w kilka minut. W tym przypadku komputer pomógł odszyfrować 98,5 proc. struktur wszystkich białek i to w zaledwie w ciągu niecałego roku. Co ciekawe prace nad wykorzystaniem komputerów trwają już od lat 90. XX wieku, jednak dopiero teraz technologia pozwala skorzystać z szans, jakie daje nauka. W 2018 roku pojawił się AlphaFold, algorytm sztucznej inteligencji bazujący na DeepMind, prace nad białkami naprawdę ruszyły. Na początku 2020 roku algorytm opisał strukturę kilku białek wirusa SARS-CoV-2.

Nauka myśli kontrola maszyn

Si pokonało ekspertów

Sztuczna inteligencja pokonała około 100 innych zespołów w odbywającym się co 2 lata konkursie CASP (Critical Assessment of Structure Prediction) mającym na celu opracowanie systemów zdolnych do przewidzenia trójwymiarowego kształtu białek. Zespoły badaczy otrzymują sekwencje aminokwasów dla około 100 białek i na tej podstawie mają opracować ich strukturę. Wyniki uzyskane przez zespoły są porównywane z wynikami prac laboratoryjnych. AI bije na głowę tradycyjne metody.

Od dziesięcioleci główną metodą określania kształtów białek były metody eksperymentalne. Badania tego problemu rozpoczęto w latach 50. ubiegłego wieku korzystając z metod krystalografii rentgenowskiej. W ostatniej dekadzie preferowanym narzędziem badawczym stała się mikroskopia krioelektronowa. Jednak badania nad białkami trwały całe dziesięciolecia i udało się odszyfrować zaledwie kilkanaście procent z nich.

„Wierzymy, że ta praca stanowi największy wkład, jaki sztuczna inteligencja wniosła do dotychczasowego stanu wiedzy naukowej, i jest doskonałym przykładem korzyści, jakie sztuczna inteligencja może przynieść społeczeństwu” – powiedział założyciel i dyrektor generalny DeepMind, Demis Hassabis.

Czytaj dalej