Η ΑΙ ξεπερνά τη φύση; Επιστήμονες εξομοίωσαν 500 εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης με τεχνητή νοημοσύνη

Η EvolutionaryScale, ένα ερευνητικό εργαστήριο τεχνητής νοημοσύνης που ιδρύθηκε από πρώην μηχανικούς της Meta, έκανε ένα σημαντικό άλμα στον τομέα της προγραμματιζόμενης βιολογίας με το λανσάρισμα του τελευταίου της μοντέλου, του ESM3.

Αναλυτικότερα, η εταιρεία, η οποία προέκυψε από την ‘protein-folding’ ομάδα που διατηρούσε κάποτε η Meta, στοχεύει στην αξιοποίηση της τεχνητής νοημοσύνης για τον σχεδιασμό νέων πρωτεϊνών, μια διαδικασία που παραδοσιακά απαιτεί εκατομμύρια χρόνια. Το ESM3, το νεότερο generative language model της, έχει ήδη επιδείξει τις ικανότητές του, δημιουργώντας μια νέα πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη (esmGFP), η οποία, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις της εταιρείας, θα χρειαζόταν κανονικά 500 εκατομμύρια χρόνια για να εξελιχθεί στη φύση!

Το μοντέλο ESM3 ξεχωρίζει λόγω της ικανότητάς του να λαμβάνει υπόψη τρεις βιολογικές ιδιότητες των πρωτεϊνών: την αλληλουχία, την δομή και την λειτουργία. Είναι εκπαιδευμένο σε 2,78 δισεκατομμύρια φυσικές πρωτεΐνες και 771 δισεκατομμύρια μοναδικά tokens. Κατά συνέπεια μπορεί να παράγει νέες πρωτεΐνες συνδυάζοντας μερικές εισόδους με όλες αυτές τις ιδιότητες. Αυτή η multimodal συλλογιστική επιτρέπει στους επιστήμονες άνευ προηγουμένου έλεγχο στον σχεδιασμό πρωτεϊνών, με χαρακτηριστικό παράδειγμα τη δημιουργία από το μοντέλο της φθορίζουσας πρωτεΐνης esmGFP, με φωτεινότητα συγκρίσιμη με εκείνη των φυσικών πρωτεϊνών.

Βέβαια, ενώ οι πιθανές εφαρμογές του ESM3 είναι τεράστιες, ο αντίκτυπός του στον πραγματικό κόσμο μένει να φανεί. Η EvolutionaryScale οραματίζεται ότι η τεχνολογία της θα ωφελήσει τις φαρμακευτικές εταιρείες, οδηγώντας στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων. Παράλληλα, ανοίγει ενδεχομένως τον δρόμο για εξελίξεις στην αντιμετώπιση παγκόσμιων προκλήσεων όπως η ρύπανση από πλαστικά και ασθένειες όπως ο καρκίνος.

Το λανσάρισμα του ESM3 συνοδεύτηκε από έναν επιτυχημένο γύρο αρχικής χρηματοδότησης, συγκεντρώνοντας 142 εκατομμύρια δολάρια από διακεκριμένους επενδυτές, όπως οι Nat Friedman, Daniel Gross, Lux Capital, Amazon και Nvidia. Το ESM3 μοντέλο κυκλοφορεί σε τρία μεγέθη, με τη μικρότερη εκδοχή του να είναι open source για την προώθηση της περαιτέρω έρευνας.

We prompted ESM3 to generate fluorescent proteins with a chain of thought.

In the first plate, shown below, we were intrigued to find B8. While very dim, 50x dimmer than natural GFPs, it was far from any known GFPs -- 43% of its sequence differs from the closest natural protein.… pic.twitter.com/6yIIVhv6xW

— Alex Rives (@alexrives) June 25, 2024