تسریع کشف آنتیبیوتیکها با ChatGPT
دکتر سزار د لا فوئنته و گروهش برای مبارزه با مقاومت ضدمیکروبی از ابزارهای جدید استفاده میکنند.
«فکرکردن به اینکه چقدر کم میدانیم و چقدر چیز برای کشفکردن وجود دارد، شگفتانگیز است. سعی میکنم این را به جوانان منتقل کنم تا درک کنند آینده از آنِ آنهاست. ما تقریباً هیچچیز از جهان نمیدانیم—و همین هیجانانگیز است، چون علم میتواند در اینجا به ما کمک کند.» —دکتر سزار د لا فوئنته
«ابزارهایی مانند ChatGPT به ما کمک میکنند سرعت اکتشافات علمی را افزایش دهیم. برای دانشمندی مثل من، واقعاً مثل یک زمین بازی است.»
مشکلی رو به گسترش
پزشکی مدرن به آنتیبیوتیکهای مؤثر متکی است؛ داروهایی که به بهبود ما از بیماریهای رایج، جراحی، زایمان و موارد دیگر کمک میکنند. اما مشکلی رو به گسترش وجود دارد: باکتریهایی که آنتیبیوتیکها با آنها مبارزه میکنند تابآورند و هرچه بیشتر از آنتیبیوتیک استفاده کنیم، فرصت بیشتری برای غالبشدن سویههای مقاوم فراهم میشود. این پدیده «مقاومت ضدمیکروبی» (AMR) نام دارد. هر سال حدود ۵ میلیون مرگ با مقاومت ضدمیکروبی باکتریایی مرتبط است و انتظار میرود این رقم تا سال ۲۰۵۰ دو برابر شود. آنتیبیوتیکهای جدید برای مقابله با مقاومت ضدمیکروبی ضروریاند، اما روش سنتی—که در آن دانشمندان برای یافتن مولکولهای فعال در طبیعت، خاک، گیاهان و دیگر مواد آلی را بررسی میکنند—زمانبر و مبتنی بر آزمونوخطاست. ابزارهایی مانند ChatGPT و Codex به دکتر سزار د لا فوئنته و گروهش امکان میدهند برای شناسایی مولکولهای جدید در مبارزه با مقاومت ضدمیکروبی، رویکردی نوآورانه و سریعتر در پیش بگیرند. او میگوید: «ما همهچیز را با سرعت دیجیتال انجام میدهیم.»
«اغلب تا من یک فنجان قهوه بنوشم، گروهم انبوهی مولکول جدید کشف کرده که شاید یکی از آنها آنتیبیوتیک بعدی باشد.»
«آزمایشگاه ما پروژههای پرریسک را میپذیرد، اما وقتی به نتیجه میرسیم، دستاوردها شگفتانگیزند.»
—مارسلو دِر توروسیان تورس
«Codex یک دستیار فوقالعاده است. هر وقت بخواهم چیزی را پیادهسازی کنم، Codex میتواند در یک ثانیه آن را آماده کند. در وقتم صرفهجویی میکند و اجازه میدهد به کارهای دیگر برسم.»
—اریک هارتمن
«برای من که دانشمند علوم تجربی هستم، توسعه یک الگوریتم گامی بسیار بزرگ است. میتوانم با Codex اسکریپتی بنویسم و مطمئن شوم دادههایم در تمام آزمایشها به یک شکل ترسیم میشوند.»
—آنجلا چزارو
نگاه به زیستشناسی بهعنوان کد
یکی از دستاوردهای بزرگ آزمایشگاه د لا فوئنته این است که این مسئله را مسئلهای اطلاعاتی میبیند: DNA، سنگبنای حیات، چیزی جز یک کد نیست. ابزارهایی مانند ChatGPT به آنها کمک میکنند الگوریتمهایی بسازند که سامانههای پیچیده شکلدهنده جهان ما را بهسرعت بررسی کنند و بهجای چند سال، در چند ساعت نامزدهای جدید آنتیبیوتیکی را شناسایی کنند.
«حالا میتوانیم مولکولهای آنتیبیوتیکی جدید را بهجای پنج یا شش سال، در چند ساعت کشف کنیم.»
«با Codex، حتی کسی که تاکنون برنامهنویسی نکرده و زبان علوم کامپیوتر را نمیداند، حالا میتواند این کار را انجام دهد.»
—دکتر سزار د لا فوئنته
آنجلا در آزمایشگاه تر، مولکولهایی برای آزمایش میسازد.
ChatGPT به بخش مهمی از روند کاری آزمایشگاه د لا فوئنته تبدیل شده است. «به مغز مشترک آزمایشگاه تبدیل شده است. میداند اعضای مختلف گروه چگونه به علم فکر میکنند، چون بسیاری از ایدههایمان را در اختیارش میگذاریم»، دکتر د لا فوئنته میگوید. «واقعاً شیوه تفکر ما را بازتاب میدهد: ایدهپردازی، خلاقیت و هرآنچه ما انسانها به میان میآوریم.»
Codex موانع میان اعضای گروه را از میان برداشته است؛ گروهی که از دانشمندان علوم تجربی تا زیستشناسان محاسباتی و مهندسان یادگیری ماشین را در بر میگیرد. «کسانی که پنج سال پیش جز برای تحلیل دادهها سراغ رایانه نمیرفتند، حالا میتوانند زیستشناسی محاسباتی انجام دهند. آنها میتوانند برای شناسایی الگوهای دادههایشان الگوریتم بنویسند یا نتایج را به روشهایی نمایش دهند که قبلاً ممکن نبود.»
«آزمایشگاه ما بسیار متنوع است: شیمیدان، زیستشناس و متخصص علوم کامپیوتر داریم. افراد مستعد بسیاری داریم که در حوزههای گوناگون فعالیت میکنند.»
—جیانینگ بای
نمایی از ساختارهای مولکولی که آزمایشگاه د لا فوئنته در مقیاس وسیع جستوجو میکند.
«هوش مصنوعی میتواند دانش رشتههای مختلف را به هم پیوند دهد و به ما کمک کند پرسشهای بهتری مطرح کنیم و برای حل مسائل واقعاً دشوار، روشهای بهتری بسازیم.»
—تیانانگ لِنگ
«اگر برای حل مشکلات بزرگ تلاش نمیکردیم، وظیفهام را انجام نداده بودم.»
آینده آنتیبیوتیکها
ترکیب نبوغ انسانی و هوشمندی ماشین به ترسیم مسیری هیجانانگیز برای آینده پزشکی کمک میکند. او میگوید: «حتی همین دو سال پیش، درباره تواناییمان برای همگامماندن با رقابت تسلیحاتی میان مقاومت ضدمیکروبی و توان بشر در ساخت مولکولهای جدید بدبین بودم.» «اما حالا برخی از سامانههایی که بهتازگی با ابزارهایی مانند ChatGPT ساختهایم، بسیار بیشتر از آنچه انتظار داشتم به من امید میدهند.» برای دکتر د لا فوئنته، همه کارها در خدمت یک هدف واحدند: کاهش رنج و نجات جان انسانها. «تمام عمر منتظر ابزارهایی بودهام که به ما امکان دهند کارهای امروزمان را انجام دهیم.»
«دیدهایم که بسیاری از مولکولهای کشفشده واقعاً میتوانند عوامل بیماریزای امروزی را از بین ببرند.»
—دکتر سزار د لا فوئنته
«تصور کنید مولکولی که با رایانه ساختهاید بتواند جان انسانها را نجات دهد. فکر میکنم دانشمندان برای لحظههایی زندگی میکنند که چیزی را کشف میکنند که در سراسر تاریخ جهان هیچکس پیش از آنها کشف نکرده است.»