Spartesnis naujų antibiotikų atradimas su „ChatGPT“
Dr. César de la Fuente ir jo komanda kovoje su atsparumu antimikrobinėms medžiagoms pasitelkia naujus įrankius.
„Stulbina mintis, kiek mažai žinome ir kiek daug dar galime atrasti. Stengiuosi tai perteikti jauniems žmonėms, kad jie suprastų: ateitis priklauso jiems. Apie pasaulį beveik nieko nesuprantame – ir tai jaudina, nes būtent čia gali padėti mokslas.“ Dr. César de la Fuente
„Tokie įrankiai kaip „ChatGPT“ padeda mums spartinti mokslinius atradimus. Tokiam mokslininkui kaip aš tai tikra žaidimų aikštelė.“
Didėjanti problema
Šiuolaikinė medicina remiasi veiksmingais antibiotikais, kurie padeda pasveikti nuo įprastų ligų, atsigauti po operacijų ir gimdymo bei daugeliu kitų atvejų. Tačiau kyla vis didesnė problema: bakterijos, su kuriomis kovoja antibiotikai, yra atsparios, o kuo dažniau antibiotikus vartojame, tuo daugiau galimybių įsivyrauti atsparioms jų padermėms. Tai vadinama atsparumu antimikrobinėms medžiagoms (AMR). Kasmet su bakterijų AMR siejama apie 5 mln. mirčių, o iki 2050 m. šis skaičius gali padvigubėti.
Nauji antibiotikai yra būtini kovojant su AMR, tačiau tradicinis būdas, kai mokslininkai gamtoje tyrinėja dirvožemį, augalus ir kitas organines medžiagas ieškodami aktyvių molekulių, reikalauja daug laiko ir yra pagrįstas bandymais bei klaidomis. Tokie įrankiai kaip „ChatGPT“ ir „Codex“ leidžia dr. César de la Fuente ir jo komandai ieškoti naujoviškai ir greičiau naujų molekulių kovai su AMR. „Viską darome skaitmeniniu greičiu“, – sako jis.
„Dažnai, kol išgeriu puodelį kavos, mano komanda jau būna atradusi daugybę naujų medžiagų, iš kurių gali būti sukurtas kitas antibiotikas.“
„Mūsų laboratorija imasi rizikingų projektų, bet kai mums pavyksta, rezultatai būna stulbinantys.“
Marcelo Der Torossian Torres
„Codex“ yra puikus pagalbininkas. Kai noriu ką nors įgyvendinti, „Codex“ gali tai padaryti vos per sekundę. Jis padeda man sutaupyti laiko ir leidžia užsiimti kitais dalykais.“
Erik Hartman
„Man, eksperimentinės srities mokslininkei, sukurti algoritmą yra didžiulis žingsnis. Naudodama „Codex“ galiu parašyti scenarijų ir užtikrinti, kad visų eksperimentų duomenys būtų atvaizduojami vienodai.“
Angela Cesaro
Biologija kaip kodas
Vienas iš didžiausių de la Fuente laboratorijos proveržių – požiūris į šią problemą kaip į informacijos problemą: DNR, gyvybės pagrindas, tėra kodas. Tokie įrankiai kaip „ChatGPT“ padeda kurti algoritmus, kurie gali greitai išanalizuoti sudėtingas mūsų pasaulį apibrėžiančias sistemas ir naujus antibiotikų kandidatus nustatyti per kelias valandas, o ne metus.
„Dabar naujas antibiotikų medžiagas galime atrasti per kelias valandas, o ne per penkerius ar šešerius metus.“
„Su „Codex“ dabar programuoti gali net tas, kas niekada anksčiau neprogramavo ir nesupranta informatikos kalbos.“
Dr. César de la Fuente
Angela laboratorijoje kuria medžiagas, kurias vėliau galima išbandyti.
„ChatGPT“ tapo neatsiejama de la Fuente laboratorijos darbo proceso dalimi. „Jis tapo bendromis laboratorijos smegenimis. Jis žino, kaip skirtingi komandos nariai mąsto apie mokslą, nes ten sudedame daugybę savo idėjų“, – sako dr. de la Fuente. „Jis iš tiesų atspindi mūsų mąstymą: kaip kuriame idėjas, mūsų išradingumą ir tai, ką galime duoti kaip žmonės.“
„Codex“ panaikino kliūtis tarp komandos narių – nuo tradicinių sričių mokslininkų iki skaičiuojamosios biologijos specialistų ir mašininio mokymosi inžinierių. „Žmonės, kurie prieš penkerius metus prie kompiuterio prisėsdavo tik analizuoti duomenų, dabar gali užsiimti skaičiuojamąja biologija. Jie gali rašyti algoritmus, kad rastų duomenų dėsningumus, arba vizualizuoti rezultatus anksčiau neįmanomais būdais.“
„Mūsų laboratorijos komanda labai įvairi: joje dirba chemikai, biologai ir informatikai. Turime daugybę talentingų žmonių, dirbančių skirtingose srityse.“
Jianing Bai
De la Fuente laboratorijos dideliu mastu tiriamų molekulinių struktūrų vizualizacija.
„DI gali susieti skirtingų sričių žinias ir taip padėti mums kelti geresnius klausimus bei kurti veiksmingesnius metodus itin sudėtingoms problemoms spręsti.“
Tianang Leng
„Neatlikčiau savo darbo, jei nebandytume spręsti milžiniškų problemų.“
Antibiotikų ateitis
Žmonių išradingumo ir mašininio intelekto derinys padeda medicinai žengti į jaudinančią ateitį. „Dar prieš porą metų pesimistiškai vertinau mūsų galimybes neatsilikti lenktynėse tarp AMR plitimo ir žmonijos gebėjimo kurti naujas medžiagas“, – sako jis. „Tačiau kai kurios sistemos, kurias neseniai sukūrėme naudodami tokius įrankius kaip „ChatGPT“, suteikia man daug daugiau vilties, nei tikėjausi.“ Visa dr. de la Fuente veikla skirta vienam tikslui – mažinti kančias ir gelbėti gyvybes. „Visą gyvenimą laukiau įrankių, leidžiančių mums daryti tai, ką darome šiandien.“
„Matome, kad daugelis mūsų atrastų medžiagų iš tiesų geba sunaikinti šiuolaikinius patogenus.“
Dr. César de la Fuente
„Įsivaizduokite, kad kompiuteriu sukūrėte medžiagą, galinčią gelbėti gyvybes. Manau, mokslininkai gyvena dėl tų akimirkų, kai atranda tai, ko dar niekas pasaulio istorijoje nėra atradęs.“