Ускоряване на откриването на антибиотици с ChatGPT
Д-р César de la Fuente и екипът му използват нови инструменти в борбата с антимикробната резистентност.
„Удивително е колко малко знаем и колко много остава да бъде открито. Опитвам се да предам това на младите хора, за да разберат, че бъдещето е тяхно. Почти нищо не разбираме за света — и това е вълнуващо, защото именно тук науката може да помогне.“ —д-р César de la Fuente
„Инструменти като ChatGPT ни помагат да ускорим научните открития. За учен като мен това е истинска площадка за експерименти.“
Нарастващ проблем
Съвременната медицина разчита на ефективни антибиотици, които ни помагат да се възстановяваме от обичайни заболявания, операции, раждане и други. Но има нарастващ проблем: бактериите, срещу които се борят антибиотиците, са устойчиви и колкото повече използваме антибиотици срещу тях, толкова повече възможности се създават резистентните щамове да станат доминиращи. Това явление е известно като антимикробна резистентност (AMR). Всяка година около 5 милиона смъртни случая се свързват с бактериалната AMR, а до 2050 г. се очаква броят им да се удвои.
Новите антибиотици са жизненоважни за борбата с AMR, но традиционният метод, при който учените търсят в природата, изследвайки почва, растения и друга органична материя за активни молекули, отнема много време и разчита на проби и грешки. Инструменти като ChatGPT и Codex дават възможност на д-р César de la Fuente и екипа му да прилагат нов и по-бърз подход за откриване на нови молекули в борбата с AMR. „Правим всичко с цифрова скорост“, казва той.
„Често, докато изпия чаша кафе, екипът ми вече е открил множество нови молекули, някоя от които може да се окаже следващият антибиотик.“
„Лабораторията ни се заема с високорискови проекти, но когато успеем, резултатите са невероятни.“
—Marcelo Der Torossian Torres
„Codex е чудесен помощник. Когато искам да реализирам нещо, Codex може просто да го създаде за секунда. Така ми спестява време и ми позволява да се занимавам с други неща.“
—Erik Hartman
„Като учен експериментатор, за мен разработването на алгоритъм е огромна стъпка. Мога да използвам Codex, за да напиша скрипт и да гарантирам, че данните ми ще се визуализират по един и същ начин при всеки експеримент.“
—Angela Cesaro
Подход към биологията като към код
Един от големите пробиви на лабораторията на de la Fuente е подходът към този проблем като към информационен: ДНК, градивният елемент на живота, е просто код. Инструменти като ChatGPT помагат на екипа да създава алгоритми, които бързо анализират сложните системи, определящи нашия свят, и откриват нови кандидати за антибиотици за часове вместо за години.
„Вече можем да откриваме нови антибиотични молекули за няколко часа вместо за пет или шест години.“
„С Codex човек, който никога не е програмирал и не разбира езика на компютърните науки, вече може да го прави.“
—д-р César de la Fuente
Angela работи в лабораторията за експериментални изследвания, където създава молекули за тестване.
ChatGPT се превърна в съществена част от работния процес на лабораторията на de la Fuente. „Той се превърна в общия мозък на лабораторията. Знае как различните членове на екипа разсъждават за науката, защото споделяме там много от идеите си“, казва д-р de la Fuente. „Той наистина улавя начина ни на мислене: как генерираме идеи, нашата изобретателност и онова, което внасяме като хора.“
Codex премахна бариерите между членовете на екипа, сред които има както учени от традиционни области, така и специалисти по изчислителна биология и инженери по машинно обучение. „Хора, които преди пет години не биха докоснали компютър за друго освен за анализ на данни, сега могат да се занимават с изчислителна биология. Те могат да пишат алгоритми, за да откриват закономерности в данните си или да визуализират резултатите си по начини, които преди бяха невъзможни.“
„Лабораторията ни е много разнородна: имаме химици, биолози и компютърни специалисти. Имаме толкова много талантливи хора, които работят в различни области.“
—Jianing Bai
Визуализация на молекулярните структури, които лабораторията на de la Fuente изследва в голям мащаб.
„ИИ може да свързва знания от различни дисциплини, като ни помага да задаваме по-добри въпроси и да разработваме по-добри методи за решаване на наистина трудни проблеми.“
—Tianang Leng
„Нямаше да си върша работата, ако не се опитвахме да решаваме огромни проблеми.“
Бъдещето на антибиотиците
Съчетанието от човешка изобретателност и машинен интелект помага да се очертае вълнуващ път напред за медицината. „Само допреди няколко години бях песимист относно способността ни да не изоставаме в надпреварата между AMR и способността на човечеството да създава нови молекули“, казва той. „Но сега някои от системите, които разработихме наскоро с инструменти като ChatGPT, ми дават много повече надежда, отколкото очаквах.“ За д-р de la Fuente всичко, което прави, служи на една-единствена цел: да намалява страданието и да спасява животи. „Цял живот чакам инструменти, които да ни позволят да правим това, което правим днес.“
„Установихме, че много от откритите от нас молекули наистина могат да унищожават съвременни патогени.“
—д-р César de la Fuente
„Представете си молекула, създадена от вас на компютър, която може да спасява животи. Мисля, че учените живеят за онези мигове, когато откриват нещо, което никой в човешката история не е откривал.“