Πώς μπορούν να μεταμορφώσουν τη βιολογία των φυτών τα μοντέλα ΑΙ που έχουν εκπαιδευτεί στο DNA

Τα τελευταία χρόνια αντί να εκπαιδεύουν μοντέλα σε κείμενο ή εικόνες, οι ερευνητές στρέφονται πλέον στο DNA, το RNA και άλλα βιολογικά δεδομένα, αντιμετωπίζοντας τις γενετικές αλληλουχίες ως συστήματα πληροφοριών που μπορούν να αναλυθούν σε μεγάλη κλίμακα.

Αυτή η εξέλιξη έρχεται σε μια στιγμή που τα γονιδιωματικά δεδομένα αναπτύσσονται ταχύτερα από ό,τι μπορούν να διαχειριστούν πολλά παραδοσιακά εργαλεία. Η τεχνολογία αλληλούχισης (Sequencing technology) - μια επιστημονική μέθοδο προσδιορισμού της ακριβούς σειράς των νουκλεοτιδίων (A, T, C, G) στο DNA ή RNA ενός οργανισμού - τις τελευταίες δύο δεκαετίες έχει γίνει φθηνότερη και πιο διαδεδομένη.

Η συγκεκριμένη τεχνολογία παράγει τεράστιες συλλογές βιολογικών δεδομένων που οι ερευνητές μπορούν να διαβάσουν αλλά εξακολουθούν να δυσκολεύονται να ερμηνεύσουν.

Η πρόκληση δεν είναι πλέον η συλλογή γενετικών πληροφοριών, αλλά η κατανόηση του πώς διαφορετικές αλληλουχίες αλληλεπιδρούν και επηρεάζουν τα αποτελέσματα του πραγματικού κόσμου, όπως εξηγεί το techradar.

Το κενό αυτό επιδιώκει να γεμίσει η Living Models, χρησιμοποιώντας «αρχιτεκτονικές» που βασίζονται σε μετασχηματιστές, την ίδια βασική προσέγγιση που τροφοδότησε το πρόσφατο κύμα μοντέλων μεγάλων γλωσσικών μοντέλων.

Αντί να προβλέπουν την επόμενη λέξη σε μια πρόταση, αυτά τα συστήματα αναλύουν μοτίβα σε όλες τις βιολογικές αλληλουχίες, με στόχο να αποκαλύψουν δομικές σχέσεις που συχνά παραβλέπουν τα παραδοσιακά στατιστικά εργαλεία.

Η πρώτη «οικογένεια» μοντέλων της εταιρείας επικεντρώνεται στη βιολογία των φυτών, έναν τομέα όπου τα γενετικά δεδομένα είναι ευρέως διαθέσιμα και όπου η ταχύτερη γνώση θα μπορούσε να επηρεάσει άμεσα την ανάπτυξη των καλλιεργειών και την ανθεκτικότητα στην κλιματική αλλαγή.

«Κάθε ζωντανός οργανισμός στη Γη λειτουργεί με την ίδια γλώσσα προγραμματισμού: το DNA κωδικοποιεί το RNA, το RNA τις πρωτεΐνες, τον φαινότυπο» όπως δήλωσε χαρακτηριστικά ο αντιπρόεδρος Botanic στην Living Models, Μπερτράντ Γκακιέρε.

«Δεν κατασκευάζουμε άλλο ένα chatbot . Κατασκευάζουμε ένα μοντέλο που μπορεί να διαβάσει και να ερμηνεύσει αυτόν τον κώδικα, κάτι που είναι απείρως πιο χρήσιμο από την πρόβλεψη της επόμενης λέξης σε μια πρόταση» όπως εξηγεί χαρακτηριστικά στο techradar.

«Όπλα» σε ένα κλίμα που αλλάζει

Γιατί είναι σημαντικό ένα τέτοιο εργαλείο; Διότι η γεωργία είναι ο κλάδος που επηρεάζεται πιο άμεσα, πιο άμεσα και πιο μη αναστρέψιμα από την κλιματική αλλαγή. Οι καλλιεργητικές περίοδοι αλλάζουν. Τα φαινόμενα ξηρασίας και θερμικού στρες που κάποτε ήταν σπάνια γίνονται κανονικότητα.

Οι ποικιλίες που θα θρέψουν 10 δισεκατομμύρια ανθρώπους έως το 2050 πρέπει να καλλιεργηθούν σε ένα κλίμα που δεν υπάρχει ακόμη, πράγμα που σημαίνει ότι δεν μπορούμε να περιμένουμε 20 χρόνια δοκιμών για να εντοπίσουμε ποιοι γονιδιωματικοί συνδυασμοί σχετίζονται.

Όπως τονίζει το δημοσίευμα η ανάγκη για αυτό που κάνει το Botanic, την πρόβλεψη της βιολογικής λειτουργίας σε συνθήκες εκτός της ιστορικής κατανομής, δεν αποτελεί μελλοντική περίπτωση χρήσης στη γεωργία. Είναι το καθοριστικό πρόβλημα του τομέα αυτή τη στιγμή.