موفقیت هوش مصنوعی در طراحی ویروس‌هایی هدفمند علیه باکتری‌ها
پژوهش تازه نشان می‌دهد هوش مصنوعی قادر است ژنوم ویروس‌هایی طراحی کند که باکتری‌ها را هدف گرفته و نابود می‌کنند، اما این پیشرفت با نگرانی‌های امنیت زیستی همراه است.
تحریریه حرف مرد: پیشرفت‌های اخیر در هوش مصنوعی نشان داده است که این فناوری نه‌تنها در پردازش زبان و تصویر توانمند است، بلکه می‌تواند وارد حوزه‌ی زیست‌شناسی مولکولی شود و ساختارهای ژنتیکی جدیدی را خلق کند. پژوهش تازه‌ای که توسط محققانی از دانشگاه استنفورد و مؤسسه Arc در پالو آلتو انجام شده، اولین نمونه از کاربرد مستقیم هوش مصنوعی در طراحی ژنوم ویروس‌ها را نشان می‌دهد؛ ویروس‌هایی که قادرند با دقت، باکتری‌های خاص را هدف قرار داده و نابود کنند. این یافته، هم از منظر علمی و هم از نظر اخلاقی اهمیت بالایی دارد و بحث‌های گسترده‌ای درباره آینده زیست‌فناوری و امنیت زیستی برانگیخته است.
هوش مصنوعی و طراحی ویروس‌ها
تیم پژوهشی با استفاده از مدل هوش مصنوعی‌ای به نام Evo، ژنوم ویروس‌هایی را طراحی کرد که قادر به هدف‌گیری و کشتن باکتری‌ها هستند. برخلاف مدل‌های عمومی زبان، Evo به‌طور تخصصی روی میلیون‌ها ژنوم باکتریوفاژ آموزش دیده است.
باکتریوفاژ، ویروسی است که باکتری‌ها را آلوده می‌کند. به‌عنوان نقطه شروع، محققان از فاژ phiX174 (ΦX174) استفاده کردند که باکتری‌های خانواده‌ی گسترده‌ی E. coli را هدف می‌گیرد. phiX174 اولین ژنوم مبتنی بر DNA بود که توالی‌یابی شد و به‌طور کامل شناخته شده است؛ ژنوم آن شامل حدود ۵۴۰۰ جفت باز و ۱۱ ژن است.
پس از پردازش مدل هوش مصنوعی، تیم پژوهشی ۳۰۲ طراحی ویروس مختلف را تولید کرد. بهترین راه برای آزمایش این طرح‌ها، چاپ یا ترکیب شیمیایی آن‌ها و آزمایش روی باکتری‌های واقعی بود.
نتایج آزمایشگاهی
از میان ۳۰۲ ویروس طراحی‌شده، ۱۶ ویروس توانستند با موفقیت باکتری‌های میزبان خود را آلوده کنند. این ویروس‌ها DNA خود را وارد باکتری کردند، باکتری را مجبور به تولید نسخه‌های جدید خود نمودند و در نهایت باکتری را نابود کردند.
هرچند ۱۶ از ۳۰۲ درصد بالایی نیست، اما این دستاورد در زمینه‌ی زیست‌مهندسی مبتنی بر هوش مصنوعی چشمگیر است. این ویروس‌ها توانستند سه سویه مختلف E. coli را از بین ببرند و حتی در برخی موارد نسبت به فاژ طبیعی phiX174 مؤثرتر عمل کنند، با وجود تغییرات گسترده‌ی ژنوم که یک انسان به سختی می‌توانست طراحی کند.
پیامدهای اخلاقی و امنیتی
با وجود نتایج امیدوارکننده، نگرانی‌های اخلاقی و امنیت زیستی قابل توجهی مطرح شده است. اگر هوش مصنوعی قادر به طراحی فاژهای کاربردی باشد، این فناوری می‌تواند به‌طور بالقوه برای تولید سلاح‌های بیولوژیک سوءاستفاده شود یا ویروس‌هایی با کنترل خارج از توان انسانی ایجاد کند.
کریگ ونتر، بنیان‌گذار مؤسسه J. Craig Venter و پیشگام در خلق موجودات با DNA مصنوعی، هشدار داد: «هرگونه پژوهش مرتبط با تقویت ویروس‌ها، به‌ویژه زمانی که نتایج تصادفی هستند و نمی‌دانید چه چیزی به دست می‌آید، باید با احتیاط شدید انجام شود. اگر این کار روی ویروس‌هایی مانند آبله یا سیاه‌زخم انجام شود، نگرانی‌های جدی به‌وجود می‌آید.»
به گفته‌ی ونتر، استفاده از هوش مصنوعی در این زمینه در اصل «نسخه‌ی سریع‌تر آزمایش و خطا» است، نه انقلابی بنیادی. با این حال، برخی از ژنوم‌های تازه طراحی‌شده آن‌قدر متفاوت هستند که می‌توانند به‌عنوان گونه‌های جدید طبقه‌بندی شوند.
همچنین بخوانید: یخ؛ منبعی تازه برای تولید برق در زمین و فضا
اهمیت علمی
این پژوهش نخستین بار است که کل ژنوم‌های کارآمد طراحی‌شده توسط هوش مصنوعی در دنیای واقعی ساخته و آزمایش شده‌اند. این موفقیت نشان می‌دهد که هوش مصنوعی می‌تواند در آینده‌ای نزدیک در طراحی داروها، درمان‌های مبتنی بر فاژ و زیست‌مهندسی کاربردهای مهمی داشته باشد.
همکار تیم پژوهشی، ساموئل کینگ، در گفت‌وگو با Nature گفت: «نتایج شگفت‌آور و هیجان‌انگیز بود، زیرا نشان می‌دهد این روش می‌تواند در آینده برای اهداف درمانی بسیار مفید واقع شود.»
منبع: Futurism
