PSE KOMPANITË E INTELIGJENCËS ARTIFICIALE PO GAROJNË PËR TË NDËRTUAR NJË QELIZË NJERËZORE VIRTUALE?

Nga znj. Veronika Grinud (Veronique Greenwood).

Sitll, Amerikë | Një qelizë njerëzore është një makinë e Rub (Rube) Goldbergut si asnjë tjetër, plot me reaksione zinxhir biologjike që bëjnë diferencën midis jetës dhe vdekjes.

Të kuptuarit e këtyre marrëdhënieve delikate dhe se si ato shkojnë keq në sëmundje është një nga magjepsjet qendrore të biologjisë.

Një gabim i vetëm në një gjen mund ta shtrembërojë proteinën që ai krijon në formën e gabuar. Një proteinë me formë të deformuar nuk mund ta bëjë punën e vet. Dhe për mungesë të asaj proteine, organizmi - ju - mund të fillojë të shpërbëhet.

Megjithatë, qelizat janë aq komplekse saqë të kuptosh se si përhapet dështimi i një proteine ​​në të gjithë sistemin është e vështirë.

Z. Grehem Xhonson (Graham Johnson), një biolog kompjuterik dhe ilustrues shkencor në Institutin Allen për Shkencën e Qelizave, kujton se kishte fantazuar në një tryezë dreke, më shumë se 15 vjet më parë, për një model kompjuterik të një qelize aq të detajuar, aq të plotë, sa shkencëtarët mund të shihnin procese të tilla që ndodhnin.

“Në atë kohë, të gjithë thjesht qeshnin - tha ai - ishte thjesht shumë jorealiste”. 

Por tani disa studiues po përdorin inteligjencën artificiale për të ndërmarrë hapa të rinj drejt qëllimit të një qelize virtuale.

“DeepMind i Google po punon në një projekt të tillë, dhe Iniciativa Chan Zuckerberg (CZI) i ka bërë qelizat virtuale një fokus të madh në rrjetin e tyre të kërkimit Biohub”, thotë z. Theo Karaletsos, drejtor i lartë i inteligjencës artificiale në CZI.

Madje ekziston edhe një çmim i ri, i krijuar nga Instituti Arc, për modelet e stilit të qelizave virtuale.

Qëllimi i të gjitha këtyre përpjekjeve është të parashikohet se si funksionojnë qelizat e shëndetshme dhe të sëmura, me aq shumë detaje sa të jetë e mundur të përshpejtohet zhvillimi i barnave dhe të përshpejtohen zbulimet shkencore.

Qelizat virtuale madje mund të përmirësojnë kërkimin bazë, mendojnë disa, duke i zhvendosur biologët nga tavolina e laboratorit në tastierë.

Çfarë është një qelizë virtuale, në fund të fundit?

Përkufizimi i saktë i një qelize virtuale ndryshon në varësi të personit me të cilin flisni.

Disa shkencëtarë, si z. Xhonson (Johnson), shpresojnë që një qelizë virtuale do të përfshijë një përfaqësim vizual që mund ta klikoni dhe ta eksploroni.

Të tjerë e mendojnë atë kryesisht si një grup programesh kompjuterike që mund t'u përgjigjen pyetjeve dhe të bëjnë parashikime rreth asaj që ka të ngjarë të ndodhë.

Por koncepti nuk është një ide e re. Për dekada të tëra, biologët kanë ndërtuar modele matematikore të proceseve qelizore.

Për t'i bërë ato, studiuesit mbështeten në të dhëna nga eksperimentet me qeliza reale, duke dalë me ekuacione që përshkruajnë atë që po ndodh.

Tani ka më shumë të dhëna rreth qelizës njerëzore se kurrë më parë, falë pjesërisht teknologjisë që u lejon shkencëtarëve të spiunojnë aktivitetet e qelizave individuale.

Por gjetja e ekuacioneve për çdo proces dhe bashkimi i të gjithave është një detyrë monumentale.

“Mënyra e vjetër e bërjes së saj - manualisht, domethënë - kishte, do të thoja, vetëm sukses shumë të kufizuar”, thotë z. Stefn Kuak (Stephen Quake), profesor në Universitetin e Stanfordit dhe ish-drejtues i shkencës në CZI.

Vitin e kaluar, ai dhe studiues të tjerë publikuan një punim ku paraqitej një vizion për një qasje tjetër, një që u jep të dhëna rreth qelizave drejtpërdrejt IA-ve të specializuara.

“Ju ndërtoni modele që mësojnë drejtpërdrejt nga të dhënat, në vend që të përpiqeni të shkruani ekuacione”, thotë ai.

Z. Kuak (Quake) dhe kolegët e tij kanë pasur disa rezultate të hershme interesante.

Ata përdorën të dhëna mbi qelizat nga 12 specie të ndryshme për të trajnuar një inteligjencë artificiale.

“Më pas, inteligjenca artificiale ishte në gjendje të bënte parashikime të sakta rreth qelizave të specieve që nuk i kishte parë kurrë më parë”, thotë z. Kuak (Quake).

Gjithashtu, ajo ishte në gjendje të nxirrte përfundime për marrëdhëniet midis llojeve të ndryshme të qelizave në një specie të vetme, pavarësisht se nuk iu dha asnjë informacion rreth këtyre lidhjeve.

“Kjo është ajo që më bëri mua, personalisht, shumë të entuziazmuar për këtë qasje”, thotë z. Kuak (Quake).

Një ekip tjetër studiuesish, përfshirë disa në Google DeepMind, po eksploron përdorimin e inteligjencës artificiale për të krijuar qeliza virtuale gjithashtu.

Ata kanë trajnuar inteligjencën artificiale në grupe të mëdha të dhënash me informacion rreth qelizave, duke u lejuar përdoruesve të bëjnë pyetje të tilla si:

1- “Si do t'i përgjigjet kjo qelizë këtij ilaçi dhe më pas të marrin përgjigje se cilat pjesë të qelizës ka të ngjarë të preken”.

Këto janë vetëm disa nga qasjet që shkencëtarët po ndjekin drejt krijimit të qelizave virtuale.

Ka të ngjarë që përfundimisht të ketë shumë lloje të ndryshme qelizash virtuale, të dizajnuara për t'u përdorur nga lloje të ndryshme studiuesish.

Qeliza virtuale e përdorur nga një biolog i kancerit, për shembull, mund të jetë e ndryshme nga ajo e përdorur nga një biolog qelizor që kërkon t'u përgjigjet pyetjeve se si evoluoi një strukturë e caktuar.

Dhe është e mundur që ata të përdorin si qasjet tradicionale të modelimit ashtu edhe inteligjencën artificiale.

Çfarë mund të na lejojnë qelizat virtuale të bëjmë?

Qelizat virtuale mund ta bëjnë më të shpejtë dhe më të lehtë zbulimin e barnave të reja.

Ato gjithashtu mund të japin një pasqyrë se si qelizat kancerogjene i shmangen sistemit imunitar, ose si një pacient individual mund të reagojë ndaj një terapie të caktuar.

Ato madje mund t'i ndihmojnë shkencëtarët bazë të dalin me hipoteza se si funksionojnë qelizat, të cilat, mund t'i orientojnë ata drejt eksperimenteve që duhet të bëjnë me qelizat reale.

“Qëllimi i përgjithshëm këtu - thotë z. Kuak (Quake) është të përpiqemi ta kthejmë biologjinë qelizore nga një fushë që është 90% eksperimentale dhe 10% llogaritëse në të kundërtën”.

Disa shkencëtarë vënë në pikëpyetje se sa të dobishme do të jenë parashikimet e bëra nga IA, nëse IA nuk mund të japë një shpjegim për to.

“Modelet e IA-së, normalisht, janë një kuti e zezë”, thotë z. Erik (Erick) Armingol, një biolog sistemesh dhe studiues post-doktoral në Institutin Wellcome Sanger në Mbretërinë e Bashkuar.

Me fjalë të tjera, ata ju japin një përgjigje, por nuk mund t'ju tregojnë pse jua dhanë atë përgjigje.

“Personalisht, arsyeja pse përfundova në këtë fushë është sepse doja të simuloja të gjithë trupin e njeriut dhe mënyrën se si qelizat lidhen me njëra-tjetrën dhe bashkëveprojnë. Pra, kjo është ëndrra”, thotë ai.

Përgjigjet e kutisë së zezë mund të jenë të dobishme për drejtimin e zhvillimit të barnave, por ato mund të mos jenë aq të dobishme për shkencëtarët bazë - të paktën jo në mënyrën se si shumë IA janë të konfiguruara aktualisht.

(Karaletsos, nga CZI, thotë se disa nga IA-të e tyre janë të konfiguruara për të dhënë shpjegime të arsyetimit të tyre. “Ne duam të kuptojmë, jo vetëm të parashikojmë”, thotë ai.)

Z. Xhonson (Johnson), i cili, shkroi një punim në vitin 2023 mbi rëndësinë e ndërtimit të qelizave virtuale, shpreson që çfarëdo që shkencëtarët të ndërtojnë do të jetë e aftë të vizualizohet.

“Ideali i tij është një version vizual, interaktiv dhe intuitiv i diçkaje të komplikuar”, thotë ai.

“Mendoj se inteligjenca artificiale është absolutisht kritike për të mundësuar të gjitha këto. Thjesht nuk jam i interesuar në parashikimet e kutisë së zezë si rezultati kryesor.

Pavarësisht se si ndërtohen, mund të duhet pak kohë para se qelizat virtuale të ndonjë lloji të jenë në funksionim.

Kjo nuk është diçka që do të bëhet vitin tjetër”, thotë z. Kuak (Quake).

“Mendoj se do të duhet një dekadë e plotë për të realizuar potencialin”, thotë ai.

“Por që nga ajo bisedë e drekës shumë kohë më parë - thotë z. Xhonson (Johnson) - përparimet në biologjinë qelizore dhe në shkencën kompjuterike kanë ndryshuar rrënjësisht perspektivat e të paturit një qelizë virtuale një ditë. Nuk ndihem më si i çmendur duke u ankuar për këtë. Tani duket e besueshme”. 

Nga z. Erton Duka.

© Copyright | Agjencia Telegrafike Vox

Ne të njohim me botën | www.007vox.com | Burimi yt i informacionit