Antibiotiku atklāšanas paātrināšana ar ChatGPT
Dr. César de la Fuente un viņa komanda izmanto jaunus rīkus cīņā pret antimikrobiālo rezistenci.
„Ir apbrīnojami apzināties, cik maz mēs zinām un cik daudz vēl jāatklāj. Es cenšos to nodot jauniešiem, lai viņi saprastu, ka nākotne pieder viņiem. Mēs gandrīz neko nesaprotam par pasauli, un tas ir aizraujoši, jo tieši tur var palīdzēt zinātne.” —Dr. César de la Fuente
„Tādi rīki kā ChatGPT palīdz mums paātrināt zinātniskos atklājumus. Tādam zinātniekam kā man tas ir īsts rotaļu laukums.”
Pieaugoša problēma
Mūsdienu medicīna balstās uz iedarbīgām antibiotikām, kas palīdz atveseļoties no ierastām slimībām, operācijām, dzemdībām un citām veselības problēmām. Tomēr arvien samilzt kāda problēma: baktērijas, pret kurām antibiotikas cīnās, ir izturīgas, un, jo vairāk antibiotiku lietojam, jo vairāk iespēju rezistentajiem celmiem kļūt dominējošiem. To sauc par antimikrobiālo rezistenci (AMR). Ik gadu ar baktēriju AMR ir saistīti aptuveni 5 miljoni nāves gadījumu, un paredzams, ka līdz 2050. gadam šis skaits divkāršosies.
Jaunas antibiotikas ir būtiskas cīņā pret AMR, taču tradicionālā metode, kurā zinātnieki dabā pēta augsni, augus un citas organiskas vielas, lai atrastu aktīvas molekulas, prasa daudz laika un balstās uz mēģinājumiem un kļūdām. Tādi rīki kā ChatGPT un Codex ļauj Dr. César de la Fuente un viņa komandai izmantot jaunu un ātrāku pieeju, lai cīņā pret AMR atrastu jaunas molekulas. „Mēs visu darām digitālā ātrumā,” viņš saka.
„Bieži vien es tikai izdzeru tasi kafijas, bet mana komanda jau ir atklājusi veselu virkni jaunu molekulu, no kurām kāda varētu kļūt par nākamo antibiotiku.”
„Mūsu laboratorija uzņemas augsta riska projektus, taču, kad mums izdodas tos īstenot, rezultāti ir apbrīnojami.”
—Marcelo Der Torossian Torres
„Codex ir lielisks otrais pilots. Kad vēlos kaut ko ieviest, Codex to var izdarīt vienā mirklī. Tas ietaupa manu laiku un ļauj pievērsties citām lietām.”
—Erik Hartman
„Man kā eksperimentālajai zinātniecei algoritma izstrāde ir milzīgs solis. Ar Codex varu uzrakstīt skriptu un nodrošināt, lai visu eksperimentu dati tiktu attēloti vienādi.”
—Angela Cesaro
Bioloģija kā kods
Viens no de la Fuente laboratorijas lielākajiem sasniegumiem ir šīs problēmas uztveršana par informācijas problēmu: DNS, dzīvības pamatelements, ir vienkārši kods. Tādi rīki kā ChatGPT palīdz izstrādāt algoritmus, kas spēj ātri izsijāt mūsu pasauli raksturojošās sarežģītās sistēmas un jaunus antibiotiku kandidātus atrast dažās stundās, nevis gados.
„Tagad jaunas antibiotiku molekulas varam atklāt dažās stundās, nevis piecos vai sešos gados.”
„Ar Codex to tagad var paveikt arī cilvēks, kurš nekad nav programmējis un nepārzina datorzinātnes valodu.”
—Dr. César de la Fuente
Angela eksperimentālajā laboratorijā rada molekulas testēšanai.
ChatGPT ir kļuvis par būtisku de la Fuente laboratorijas darba procesa daļu. „Tas ir kļuvis par laboratorijas kopīgajām smadzenēm. Tas zina, kā dažādi komandas dalībnieki domā par zinātni, jo mēs tajā ieguldām daudzas savas idejas,” saka Dr. de la Fuente. „Tas patiešām atspoguļo mūsu domāšanu — to, kā radām idejas, mūsu atjautību un cilvēcisko devumu.”
Codex ir nojaucis šķēršļus starp komandas dalībniekiem, kuru vidū ir gan tradicionālo zinātņu pārstāvji, gan skaitļošanas biologi un mašīnmācīšanās inženieri. „Cilvēki, kuri vēl pirms pieciem gadiem datoram pieskārās tikai datu analīzes nolūkā, tagad spēj nodarboties ar skaitļošanas bioloģiju. Viņi spēj rakstīt algoritmus, lai datos atrastu likumsakarības, vai vizualizēt rezultātus veidos, kas iepriekš nebija iespējami.”
„Mūsu laboratorijas komanda ir ļoti daudzveidīga: tajā strādā ķīmiķi, biologi un datorzinātnieki. Mums ir daudz talantīgu cilvēku, kuri darbojas dažādās jomās.”
—Jianing Bai
De la Fuente laboratorijas plašā mērogā meklēto molekulāro struktūru vizualizācija.
„MI spēj savienot dažādu disciplīnu zināšanas, palīdzot mums uzdot labākus jautājumus un izstrādāt labākas metodes patiešām sarežģītu problēmu risināšanai.”
—Tianang Leng
„Es nepildītu savu darbu, ja mēs necenstos risināt milzīgas problēmas.”
Antibiotiku nākotne
Cilvēku atjautības un mašīninteliģences apvienojums palīdz iezīmēt aizraujošu medicīnas attīstības ceļu. „Vēl tikai pirms pāris gadiem es pesimistiski vērtēju mūsu spēju neatpalikt bruņošanās sacensībā starp AMR un cilvēces spēju radīt jaunas molekulas,” viņš saka. „Taču dažas no sistēmām, ko nesen esam izstrādājuši ar tādiem rīkiem kā ChatGPT, tagad man dod daudz vairāk cerību, nekā biju gaidījis.” Dr. de la Fuente visu dara viena mērķa vārdā — lai mazinātu ciešanas un glābtu dzīvības. „Visu mūžu esmu gaidījis rīkus, kas mums ļautu darīt to, ko darām šodien.”
„Esam pārliecinājušies, ka daudzas mūsu atklātās molekulas patiešām spēj iznīcināt mūsdienu patogēnus.”
—Dr. César de la Fuente
„Iedomājieties datorā radītu molekulu, kas spēj glābt dzīvības. Manuprāt, zinātnieki dzīvo tiem brīžiem, kad atklāj ko tādu, ko pasaules vēsturē vēl neviens nav atklājis.”