Kuharakisha ugunduzi wa antibiotiki kwa ChatGPT
Dkt. César de la Fuente na timu yake wanatumia zana mpya katika mapambano dhidi ya usugu wa vijidudu dhidi ya dawa.
“Inashangaza kufikiria jinsi tunavyojua machache na jinsi mengi yalivyo bado ya kugunduliwa. Ninajaribu kuwaeleza vijana jambo hilo, ili waelewe kuwa mustakabali ni wao. Bado hatuelewi karibu chochote kuhusu ulimwengu—na hilo linasisimua, kwa sababu hapo ndipo sayansi inaweza kusaidia.” —Dkt. César de la Fuente
“Zana kama ChatGPT zinatusaidia kuharakisha ugunduzi wa kisayansi. Kwa kweli, ni uwanja wa majaribio kwa mwanasayansi kama mimi.”
Tatizo linalozidi kukua
Tiba ya kisasa inategemea antibiotiki zinazofanya kazi, ambazo hutusaidia kupona kutokana na magonjwa ya kawaida, upasuaji, kujifungua na mengineyo. Hata hivyo, kuna tatizo linalozidi kukua: bakteria wanaolengwa na antibiotiki wana uwezo mkubwa wa kustahimili, na kadiri tunavyotumia antibiotiki kuwakabili, ndivyo aina sugu zinavyopata nafasi zaidi ya kutawala. Hali hii inajulikana kama usugu wa vijidudu dhidi ya dawa (AMR). Takribani vifo milioni 5 huhusishwa na AMR ya bakteria kila mwaka, na idadi hiyo inatarajiwa kuongezeka maradufu kufikia 2050.
Antibiotiki mpya ni muhimu katika kukabiliana na AMR, lakini mbinu ya jadi—ambapo wanasayansi huingia mazingira ya asili na kuchunguza udongo, mimea na vitu vingine vya kikaboni ili kupata molekuli amilifu—huchukua muda mwingi na kutegemea majaribio na makosa. Zana kama ChatGPT na Codex zinamwezesha Dkt. César de la Fuente na timu yake kutumia mbinu mpya na ya haraka zaidi kubaini molekuli mpya katika mapambano dhidi ya AMR. “Tunafanya kila kitu kwa kasi ya kidijitali,” anasema.
“Mara nyingi, ninapokunywa kikombe cha kahawa, timu yangu tayari huwa imegundua molekuli nyingi mpya ambazo huenda zikawa antibiotiki inayofuata.”
“Maabara yetu hushughulikia miradi yenye hatari kubwa, lakini tunapofanikiwa, matokeo huwa ya kushangaza.”
—Marcelo Der Torossian Torres
“Codex ni msaidizi mwenza bora. Ninapotaka kutekeleza jambo fulani, Codex inaweza kulifanya kwa sekunde moja tu. Huniokolea muda na kuniruhusu kufanya mambo mengine.”
—Erik Hartman
“Kama mwanasayansi wa majaribio, kutengeneza algoriti ni hatua kubwa sana kwangu. Ninaweza kutumia Codex kuandika hati ya programu na kuhakikisha data yangu inaonyeshwa kwa njia ileile katika kila jaribio.”
—Angela Cesaro
Kuchukulia biolojia kama msimbo
Mojawapo ya mafanikio makubwa ya Maabara ya de la Fuente ni kulichukulia tatizo hili kama tatizo la taarifa: DNA, msingi wa uhai, ni msimbo tu. Zana kama ChatGPT huwasaidia kubuni algoriti zinazoweza kuchanganua kwa haraka mifumo changamano inayofafanua ulimwengu wetu na kubaini dawa mpya zinazoweza kuwa antibiotiki ndani ya saa chache badala ya miaka.
“Sasa tunaweza kugundua molekuli mpya za antibiotiki ndani ya saa chache badala ya miaka mitano au sita.”
“Kwa kutumia Codex, mtu ambaye hajawahi kuandika programu na ambaye haelewi lugha ya sayansi ya kompyuta sasa anaweza kufanya hivyo.”
—Dkt. César de la Fuente
Angela hufanya kazi katika maabara ya majaribio ili kutengeneza molekuli za kupimwa.
ChatGPT imekuwa sehemu muhimu ya mtiririko wa kazi wa Maabara ya de la Fuente. “Imekuwa ubongo wa pamoja wa maabara. Inajua jinsi washiriki mbalimbali wa timu wanavyofikiria kuhusu sayansi, kwa sababu tunaweka humo mawazo yetu mengi,” anasema Dkt. de la Fuente. “Kwa kweli inanasa namna tunavyofikiri: jinsi tunavyobuni mawazo, ubunifu wetu na mambo tunayoleta kama binadamu.”
Codex imeondoa vizuizi kati ya washiriki wa timu, ambao ni pamoja na wanasayansi wa kawaida, wanabiolojia wanaotumia mbinu za kompyuta na wahandisi wa ujifunzaji wa mashine. “Watu ambao miaka mitano iliyopita hawangegusa kompyuta isipokuwa kuchanganua data sasa wanaweza kufanya biolojia ya kutumia mbinu za kompyuta. Wanaweza kuandika algoriti za kutambua ruwaza katika data yao au kuonyesha matokeo yao kwa njia ambazo hazikuwezekana hapo awali.”
“Maabara yetu ina watu wa taaluma mbalimbali sana: tuna wanakemia, wanabiolojia na wanasayansi wa kompyuta. Tuna watu wengi wenye vipaji wanaofanya kazi katika nyanja tofauti.”
—Jianing Bai
Taswira ya miundo ya molekuli ambayo Maabara ya de la Fuente huchunguza kwa kiwango kikubwa.
“AI inaweza kuunganisha maarifa kutoka taaluma mbalimbali, ikitusaidia kuuliza maswali bora na kubuni mbinu bora za kutatua matatizo magumu sana.”
—Tianang Leng
“Nisingekuwa nikitimiza wajibu wangu kama tusingejaribu kutatua matatizo makubwa.”
Mustakabali wa antibiotiki
Mchanganyiko wa ubunifu wa binadamu na uwezo wa mashine unasaidia kufungua njia ya kusisimua ya kusonga mbele katika tiba. “Hata miaka michache tu iliyopita, sikuwa na matumaini kuhusu uwezo wetu wa kuendana na mashindano kati ya AMR na uwezo wa binadamu wa kubuni molekuli mpya,” anasema. “Lakini sasa baadhi ya mifumo hii tuliyounda hivi karibuni kwa zana kama ChatGPT inanipa matumaini mengi kuliko nilivyotarajia.” Kwa Dkt. de la Fuente, kila analofanya linalenga kusudi moja: kupunguza mateso na kuokoa maisha. “Nimesubiri maisha yangu yote kupata zana zinazotuwezesha kufanya tunayofanya leo.”
“Tumeona kuwa nyingi kati ya molekuli tulizogundua kwa kweli zinaweza kuua vimelea vya kisasa.”
—Dkt. César de la Fuente
“Hebu wazia molekuli uliyounda kwenye kompyuta ikiwa na uwezo wa kuokoa maisha. Nadhani wanasayansi huishi kwa ajili ya nyakati zile unapogundua kitu ambacho hakuna mtu mwingine katika historia ya dunia amewahi kugundua.”