Ruka hadi kwenye maudhui kuu
OpenAI

16 Desemba 2025

UtafitiUchapishaji

Kupima uwezo wa AI kuharakisha utafiti wa kibayolojia katika maabara ya majaribio ya mvua

GPT‑5 iliunda maboresho mapya ya itifaki ya maabara ya mvua, ikiboresha ufanisi wa itifaki ya kloningi ya molekuli mara 79.

Mchoro wa mtindo wa kolagi wenye miinuko laini ya bluu-chungwa, mchoro wa mkusanyiko wa DNA na maandishi yenye herufi nzito "Biology Research," yaliyoandikwa chini ya "OpenAI for Science."
Inapakia…

Kuharakisha maendeleo ya kisayansi ni mojawapo ya njia za thamani zaidi ambazo AI inaweza kufaidisha binadamu. Kwa GPT‑5, tunaanza kuona dalili za awali za hili—sio tu katika kusaidia watafiti kusonga haraka kupitia fasihi ya kisayansi, bali pia katika kusaidia aina mpya za hoja za kisayansi, kama vile kuibua miunganisho isiyotarajiwa, kupendekeza mikakati ya uthibitisho, au kupendekeza mifumo inayowezekana ambayo wataalamu wanaweza kutathmini na kujaribu.

Maendeleo hadi sasa yameonekana zaidi katika nyanja kama vile hisabati, fizikia ya kinadharia, na sayansi ya kompyuta ya kinadharia, ambapo mawazo yanaweza kukaguliwa kwa umakini bila majaribio ya kimwili. Biolojia ni tofauti: maendeleo mengi yanategemea utekelezaji wa majaribio, urudufishaji, na uthibitishaji wa kimaabara.

Ili kusaidia kuelewa jinsi miundo ya kisasa inavyofanya kazi katika mazingira haya, tulifanya kazi na Red Queen Bio, kampuni ya kuanzisha usalama wa kibaiolojia, kujenga mfumo wa tathmini unaopima jinsi muundo unavyopendekeza, kuchambua, na kurudia mawazo katika maabara ya majaribio. Tulianzisha mfumo rahisi wa majaribio ya biolojia ya molekuli na tukatumia GPT‑5 kuboresha itifaki ya uzalishaji wa kloni za molekuli kwa ufanisi.

Katika raundi nyingi za majaribio, GPT‑5 ilianzisha mfumo mpya ambao uliimarisha ufanisi wa uzalishaji wa kloni kwa mara 79. Kuzalisha nakala ni zana ya msingi katika biolojia ya molekuli. Ufanisi wa mbinu za kloni ni muhimu kwa unda maktaba kubwa na ngumu ambazo ni muhimu kwa protein engineering(fungua katika dirisha jipya), genetic screens(fungua katika dirisha jipya), na organismal strain engineering(fungua katika dirisha jipya). Mradi huu unatoa taswira ya jinsi AI inaweza kufanya kazi sambamba na wanabiolojia ili kuharakisha utafiti. Kuboresha mbinu za majaribio kutasaidia watafiti wa kibinadamu kusonga kwa haraka zaidi, kupunguza gharama, na kutafsiri uvumbuzi kuwa na athari halisi duniani.

Kwa kuwa maendeleo katika uelewa wa kibaolojia yana athari za usalama wa kibaolojia, tulifanya kazi hii katika mazingira yaliyodhibitiwa kwa umakini—tukitumia mfumo wa majaribio usio na madhara, tukipunguza wigo wa shughuli, na kutathmini tabia ya muundo ili kuarifu tathmini zetu za hatari za usalama wa kibaolojia na maendeleo ya hatua za ulinzi katika ngazi ya muundo na mfumo, kama ilivyoainishwa katika Muundo wa Maandalizi(fungua katika dirisha jipya).

Matokeo ya majaribio

Katika mpangilio huu, GPT‑5 iliyowazwa kuhusu itifaki ya uzazi wa nakala, ilipendekeza marekebisho, na ilijumuisha data kutoka kwa majaribio mapya ili kupendekeza maboresho zaidi. Uingiliaji wa pekee wa kibinadamu ulikuwa ni wanasayansi kutekeleza itifaki iliyorekebishwa na pakia data ya majaribio.

Katika mizunguko kadhaa, GPT‑5 iliboresha utaratibu wa kunakili ili kuongeza ufanisi kwa zaidi ya mara 79—ikimaanisha kwamba kwa kiasi kilichowekwa cha DNA ya Ingizo, tulipata nakala zilizothibitishwa za mfuatano mara 79 zaidi kuliko itifaki ya msingi. Hasa, ilianzisha vimeng'enya viwili vinavyounda utaratibu mpya: recombinase RecA kutoka E. coli, na phage T4 gene 32 protini inayofunga DNA moja yenye nyuzi moja (gp32). Wakifanya kazi kwa pamoja, gp32 husawazisha na kutenganisha ncha za DNA zilizolegea, kisha RecA huongoza kila mnyororo kwenye mechi yake sahihi.

Uchunguzi wa awali na majaribio ya sekondari yalibaini RecA-Assisted Pair-and-Finish HiFi Assembly (RAPF) and Transformation 7 (T7) kama itifaki bora za kimeng'enya na mabadiliko, mtawalia. Mkusanyiko wa RAPF na mabadiliko ya T7, kila moja kwa kujitegemea, yaliboresha ufanisi wa kloni ikilinganishwa na itifaki ya msingi ya kloni ya HiFi, mara 2.6 na mara 36 mtawalia; na kwa pamoja yalitoa uboreshaji wa ziada wa utendaji wa mara 79. Kloni zote zilithibitishwa kwa upimaji wa mlolongo. (Pau za makosa: SD ya n=3 majaribio huru ya uthibitishaji).

Ingawa ni mapema, matokeo haya yanatia moyo. Maboresho haya ni maalum kwa mpangilio wetu wa kloni unaotumika katika mfumo wa muundo wetu, na bado yanahitaji wanasayansi wa kibinadamu kuanzisha na kuendesha itifaki. Hata hivyo, majaribio haya yanaonyesha kwamba mifumo ya AI inaweza kusaidia kwa ufanisi kazi halisi ya maabara na inaweza kuharakisha wanasayansi wa kibinadamu katika siku zijazo.

Kwa kutambulika, mzunguko wa maabara ya AI uliendeshwa kwa kutumia maelekezo yasiyobadilika na bila uingiliaji wa binadamu. Ujenzi huu ulisaidia kufichua uwezo wa muundo wa kupendekeza mabadiliko mapya ya itifaki bila mwongozo wa binadamu, lakini pia uliufunga mfumo katika uchunguzi na kufanya mfumo uwe wenye kikomo katika uwezo wake wa kuongeza utendaji wa mawazo mapya yaliyogunduliwa. Usawa bora wa nguvu kati ya uchunguzi na unyonyaji unaweza kuleta faida kubwa zaidi, kwani maboresho ya kimeng'enya na mabadiliko yana nafasi kubwa ya kuboreshwa. Tunatarajia maendeleo katika upangaji na hoja za shughuli kuboresha uwezo wa dokeza rahisi za kudumu na usaidizi wa ugunduzi na uboreshaji unaofuata.

Mfumo wa mageuzi wa kuboresha itifaki za ulimwengu halisi

Mmenyuko wa Gibson assembly(fungua katika dirisha jipya) umekuwa mbinu kuu ya kloningi tangu uvumbuzi wake mwaka 2009, na umekubalika sana katika biolojia ya molekuli. Gibson assembly inawawezesha wanabiolojia wa molekuli "kuunganisha" vipande vya DNA kwa kuyeyusha kwa muda mfupi ncha zao ili mfuatano unaolingana uweze kuunganishwa kuwa molekuli moja. Kata rufaa kuu ya Gibson assembly ni urahisi wake: kila kitu hufanyika katika tube moja kwa joto moja. Vikwazo hivyo kwa asili vinaacha nafasi ya kuboreshwa. Zaidi ya hayo, mali zifuatazo zinaifanya ifae kutathmini uwezo wa miundo ya AI kuboresha mbinu za maabara za mvua:

  • Imefafanuliwa vizuri na vipengele vilivyodhibitiwa, tofauti na mfumo wa msingi wa seli
  • Ina kazi wazi ya uboreshaji: DNA iliyozungushwa inayoweza kubadilishwa iliyotengenezwa kutoka kwa kiasi maalum cha ingizo la DNA ya mstari
  • Mizunguko ya majaribio ya haraka kiasi (siku 1-2)
  • Nafasi ya kubuni ya hali ya juu inayohitaji uelewa wa kimitambo ili kuboresha: bafa bora, viambato, na joto vyote vinategemeana

Tulitumia HiFi assembly(fungua katika dirisha jipya), mfumo wa kimeng'enya wa kibiashara uliotengenezwa na New England Biolabs na unaotegemea Gibson assembly, kama sehemu ya kuanzia kwa uboreshaji. Tugundue kama AI inaweza kuvumbua na kujifunza kutokana na majibu ya majaribio mara tu vikwazo vya hatua moja na vya isothermal vilipoondolewa, na hivyo kutambua maboresho ya itifaki katika hali hii.

Hasa, tulifanya mchakato wa kloningi wa vipande viwili tukitumia jeni la protini ya kijani inayong'aa (GFP) na plasmidi ya pUC19 inayotumika sana, ambayo ni "gari" la kawaida la DNA linalotumika kubeba jeni kwenye bakteria ili ziweze kunakiliwa. Lengo lilikuwa kuongeza idadi ya makoloni zilizofanikiwa.

Tuliboresha mchakato wa kloni kwa kuanzisha mfumo wa mageuzi wa kurudia mapendekezo, na kuwezesha muundo kujifunza 'mtandaoni' kutokana na majaribio yake ya awali. Katika kila raundi, GPT‑5 ilipendekeza kundi la athari 8-10 tofauti, na athari zilisukumwa kwa raundi za baadaye ikiwa zilihitaji reagents maalum ambazo maabara haikuwa nazo kwa urahisi. Wanasayansi kisha walitekeleza athari hizo na kupima idadi ya makoloni ikilinganishwa na msingi wa awali wa mkusanyiko wa HiFi Gibson katika uchunguzi wa awali. Data bora zaidi kutoka awamu iliyopita kisha ziliingizwa katika awamu inayofuata. Muhimu, uhamasishaji uliwekwa sanifu bila ingizo la kibinadamu zaidi ya maswali ya ufafanuzi, ikituruhusu kuhusisha maarifa mapya ya kimitambo moja kwa moja na AI badala ya mwongozo wa kibinadamu. 

Tulijaribu tena athari nane za juu kutoka kwa mfululizo kamili wa uboreshaji kwa kutumia anuwai pana ya upunguzaji wa DNA, na tukagundua kuwa nyingi zilionyesha athari ndogo kuliko kwenye skrini ya awali; hatimaye, mgombea aliyethibitishwa mwenye nguvu zaidi alikuwa ni athari kutoka raundi ya tano ambayo ilirudia utendaji wake wa awali. Wengi wa wale wanaofanya vizuri waliangukia katika familia ya ligase-polish, ambayo inaonekana kuwa nyeti hasa kwa mabadiliko madogo katika hali ya seli yenye uwezo na/au usimamizi wa DNA baada ya mmenyuko. Kwa sababu athari hizi zilitumia hatua fupi ya HiFi, tunadhani kwamba bidhaa nyingi huenda zinaingia E. coli zikiwa na kiunganishi kimoja tu kilichofungwa na kingine kushikiliwa kwa kuunganishwa, na kuacha uokoaji wa chini kwa njia za ukarabati wa seli. Hii inaunda utofauti mkubwa na hali ya 'jackpot': hata kama mara nyingi tofauti za mmenyuko huu hazifanyi vizuri, tofauti moja yenye nguvu inaweza kupeleka familia katika raundi zinazofuata. 

Wakati tulipokuwa tukilenga kuboresha mmenyuko wa kloni katika raundi kadhaa kutokana na ugumu wake wa kimekanika, kwa wakati huo huo tuliboresha utaratibu wa mabadiliko kwa kutumia raundi moja ya "one-shot" ambapo muundo ulipendekeza mabadiliko mengi huru, na tukachukua mmenyuko uliofanya vizuri zaidi.

Skrini za awali za uboreshaji wa mtiririko wa kazi wa uundaji wa kloni wa hatua mbili: mkusanyiko wa kimeng'enya na mabadiliko. (Kushoto) Uboreshaji wa mara kwa mara wa mkusanyiko wa kimeng'enya katika zaidi ya raundi tano (jumla ya miitikio 44). Kuanzia kwenye msingi wa mkusanyiko wa HiFi, GPT‑5 ilipendekeza aina 8-10 za itifaki za mkusanyiko kwa kila raundi; data ya matokeo bora zaidi yalijumuishwa katika dokezo zilizofuata. Katika kila raundi, tunapanga majibu yaliyofanya vizuri zaidi hadi sasa (ikiwa ni pamoja na raundi zilizopita). (Kulia) Uboreshaji wa mara moja wa hali za mabadiliko kwa kujaribu itifaki 13 tofauti. Kwa skrini zote za uboreshaji, data inawakilisha kipimo kimoja (n=1) kwa kila hali; uthibitishaji wa kurudiwa ulifanywa kando kwa wagombea bora.

Kwa kutumia dokezo zilizosanifishwa bila ingizo la binadamu, GPT5 iliboresha ufanisi wa urudufishaji kutoka mwanzo hadi mwisho mara 79, kuthibitishwa katika marudio ya majaribio.

Hasa, muundo ulipendekeza utaratibu mpya wa kimeng'enya, ambao muundo uliuita RecA-Assisted Pair-and-Finish HiFi Assembly (RAPF-HiFi), unaoongeza protini mbili mpya kwenye mmenyuko: recombinase RecA kutoka E. coli, na phage T4 gene 32 single-stranded DNA–binding protein (gp32). Zaidi ya hayo, muundo ulifanya marekebisho ya makusudi kwa joto na muda wa kuangua, na muda wa nyongeza za kimeng'enya: ilipendekeza kuongeza RecA na gp32 baada ya mmenyuko wa awali wa HiFi wa 50°C, kuruhusu protini hizi kufanya kazi kwa 37°C, na kisha kurudi nyuma kwenye 50°C kukamilisha mkusanyiko. Pamoja, marekebisho haya mapya yaliongeza ufanisi kwa zaidi ya mara 2.5. Inapaswa kuzingatiwa kwamba hii inawakilisha utendaji wa awali bila uboreshaji wa kurudia wa hali za mmenyuko na muda.

20 uL reaction volume
100 ng pUC19 vector, HindIII/KpnI-digested
64.3 ng Monster GFP insert, DpnI-digested PCR amplicon
10 μL NEBuilder 2x HiFi DNA Assembly Master Mix
50C - 30 min; 4C hold

Kwa upande wa mabadiliko, marekebisho yenye ufanisi zaidi yalionekana kuwa rahisi kinyume na matarajio: kuweka seli katika umbo la pellet (kuzizungusha chini kwenye centrifuge ili zikusanyike chini ya tube), kuondoa nusu ya kiasi kilichotolewa, na kusimamisha tena seli kabla ya kuongeza DNA, yote haya katika 4°C. Ingawa seli zenye uwezo wa kemikali wa ufanisi wa juu kwa kawaida huchukuliwa kuwa dhaifu, seli hizo zilivumilia mkusanyiko vizuri na mgongano wa molekuli ulioongezeka uliongeza ufanisi wa mabadiliko kwa kiasi kikubwa (zaidi ya mara 30 katika uthibitishaji wa mwisho). 

Uboreshaji mpya wa uigaji kwa msingi wa homolojia

Mchoro unaoonyesha hatua za mkusanyiko wa DNA ya HiFi unaosaidiwa na RecA, ukiwa na hatua zilizoandikwa kwa ajili ya exonukleasi ya T5, GP32, RecA, polima, na ligasi zinazofanya kazi mfululizo kwenye nyuzi za DNA.

Exonukleasi ya T5 huunda sehemu za kuingilia za 3′ ambazo gp32 huimarisha kwa kukandamiza muundo wa pili. RecA kisha huvamia kutoka kwenye ncha za 3′, ikiondoa gp32 na kukuza utafutaji wa homolojia na kuunganisha. Kupasha joto hadi 50°C huondoa protini zote mbili, na kuwezesha kujaza pengo la polima na kufunga.

Mkusanyiko wa Gibson hufanya kazi kwa kutoa vipande vya DNA vilivyo na ncha "zinazonata" ili viweze kutafuta kila mmoja na kuungana. Mwitikio hutumia vimeng'enya viwili tofauti (polymerase na ligase) kufunga vipande vilivyounganishwa. Katika RAPF-HiFi, protini mbili zilitambulishwa ili kuboresha hatua ya kulinganisha vizuri zaidi. Ya kwanza, gp32, hufanya kama sega linalosawazisha na kufumbua ncha za DNA zilizolegea. Ya pili, RecA, inafanya kazi kama mwongozo unaotafuta mshirika sahihi kwa kila mnyororo na kuvuta vipande vinavyolingana pamoja. Joto la juu husababisha wasaidizi wote wawili kuondoka kwenye DNA, na kuruhusu vimeng'enya vya kawaida vya Gibson kukamilisha mchakato.

Kwa muhtasari, tunadhani kwamba utendaji ulioboreshwa unapatikana kupitia utaratibu ufuatao:

  • Gp32 inafunika mikia ya DNA yenye nyuzi moja (ssDNA) isiyo na annealed, ikiondoa muundo wa pili
  • RecA, ambayo kawaida inazuiliwa na muundo, inavamia kutoka 3’ na kuondoa filament ya gp32
  • RecA inasimamia utafutaji wa usawa wa ssDNA:ssDNA(fungua katika dirisha jipya), ikisababisha kuunganishwa
  • Kurejea kwa 50°C kunasababisha filamenti za recA na gp32 kuondolewa, kuruhusu polimerasi na ligasi kukamilisha mmenyuko.

Ili kujaribu iwapo vimeng'enya vipya vilikuwa vinafanya kazi, na ili kuondoa uwezekano kwamba uboreshaji wa utendaji unasababishwa tu na mabadiliko katika hatua za joto au viyeyusho, tulijaribu utendaji wa RAPF-HiFi bila RecA, na bila RecA na gp32. Utendaji wa mmenyuko yote miwili ulipungua ikilinganishwa na RAPF-HiFi, ikionyesha kwamba protini zote mbili ni muhimu kwa utaratibu wa kitendo cha RAPF-HiFi.

Ili kujaribu utaratibu wa msingi, tunatenganisha vimeng'enya viwili vipya katika mmenyuko: RecA na gp32. Tunaonyesha kwamba yoyote kati ya hizi peke yake hupunguza ufanisi ikilinganishwa na msingi wa HiFi. Pamoja, zinazidi kiwango cha msingi kwa ongezeko la ufanisi la mara 2.6. (Vikomo vya makosa: SD ya n=3 majaribio huru)

Maendeleo ya RAPF-HiFi yanapendekeza kwamba GPT‑5 ina uwezo wa kufikiri changamano na wa vipengele vingi:

Kwa kadiri ya maarifa yetu, RecA na gp32 hazijatumika kwa pamoja kwa ufanisi katika mbinu za biolojia ya molekuli. Kama ilivyo kwa mbinu nyingi mpya za biolojia ya molekuli, shughuli za kibiokemia zilikuwa tayari zimechunguzwa, lakini matumizi yao kama mbinu ya vitendo na inayoweza kutumika kwa ujumla ndiyo yanayowakilisha maendeleo.

Kwa mfano, mwingiliano wa RecA na gp32 umechunguzwa katika majaribio ya kimitambo ya urejeshaji vitro: katika tafiti za uundaji wa D loop, gp32 ilionyeshwa(fungua katika dirisha jipya) kuwa na uwezo wa kuimarisha shughuli za RecA. Gp32 imetumika pamoja na mshirika wake wa asili wa T4 recombinase UvsX na kipengele cha kupakia recombinase uvsY katika recombinase polymerase amplification (RPA(fungua katika dirisha jipya)). Ingawa maelezo ya hati miliki ya RPA yanataja(fungua katika dirisha jipya) kwamba athari za RPA zenye ufanisi zimeonyeshwa kwa kutumia E. coli RecA katika mfumo usio wa asili na protini ya gp32 iliyobadilishwa (yaani, iliyoundwa, isiyo ya aina ya mwituni), dai hili linaonekana tu kama tangazo katika baadhi ya ufichuzi wa hati miliki na, kwa maarifa yetu, halijaungwa mkono na data iliyochapishwa au kukubaliwa kama mfumo thabiti wa RPA unaotegemea RecA. Njia moja ya kloni inayoitwa SLiCE(fungua katika dirisha jipya) hutumia toa la seli nzima kutoka E. coli lenye mfumo wa λ Red recombination, ambapo Red Beta inaweza kutekeleza wajibu wawili kama protini inayofunga DNA na recombinase (ingawa tulikataza wazi matumizi ya toa za seli katika dokeza letu). Katika programu tofauti, Ferrin & Camerini-Otero(fungua katika dirisha jipya) walitumia RecA pekee kukamata molekuli za DNA kwa kuchagua kulingana na mfuatano unaolingana. Kando na hayo, gp32 imetumika kama kiongeza(fungua katika dirisha jipya) katika mchakato wa ukuzaji wa DNA unaoitwa PCR ili kupunguza muundo wa sekondari. Kuongezeka kwa NABSA kulionyeshwa(fungua katika dirisha jipya) kuimarishwa na RecA na gp32, ingawa kila moja ingeweza kuimarisha mchakato kando na hakuna ushirikiano uliotambuliwa. Kwa ujumla, maboresho yaliyoripotiwa kwa athari za msingi za mmenyuko wa mkusanyiko wa DNA wa mtindo wa Gibson yamekuwa nadra, na mfano wa kuzingatia zaidi ni protini inayofunga DNA inayostahimili joto (ET SSB) ambayo inaongeza ufanisi wa mkusanyiko kwa takriban mara 2.5(fungua katika dirisha jipya)

Kwa programu nyingi, hatutarajii RAPF-HiFi kushindana na urahisi na uimara wa HiFi/Gibson cloning. Hata hivyo, kuibuka kwa njia ya mkusanyiko yenye utaratibu tofauti ni ya kushangaza: GPT‑5 ilifikia suluhisho linalojumuisha mchanganyiko usio wa kawaida wa protini za urejeleaji na mienendo ya majibu. Mfumo wa msingi unaweza kuwa wa kimoduli, ukitoa vipengele ambavyo vinaweza kutumika tena au kuunganishwa katika michakato mingine ya molekuli. Tunaendelea pia kugundua maboresho ya RAPF-HiFi. Joto la mmenyuko na muda wa hatua vinaweza kubadilishwa ili kusawazisha shughuli za RecA na gp32 dhidi ya mmeng'enyo kupita kiasi wa exonuclease, na kiasi cha protini zote mbili kinahitaji kuboreshwa. GPT‑5 pia imependekeza toleo la RecA lenye shughuli nyingi, ambalo tunalisafisha kwa sasa.

Kuhusiana na itifaki ya mabadiliko, masharti ya uboreshaji yaliyofanikiwa yalienea katika viwango mbalimbali vya viongeza na mabadiliko ya joto yaliyokusudiwa kuboresha ufanisi wa mshtuko wa joto wa 10-beta competent cells(fungua katika dirisha jipya) za kibiashara. Kati ya mabadiliko 13 ya AI yalizalishwa kwa mtindo wa mara moja yaliyopimwa, mabadiliko yenye ufanisi zaidi, Mabadiliko 7 (T7), yalipunguza seli, kuondoa nusu ya kiasi kilichotolewa, na kusimamisha tena seli kabla ya kuongeza DNA, yote katika 4°C. Seli zenye uwezo wa juu wa kemikali kwa kawaida huchukuliwa kuwa dhaifu, na hatua kama hizo za kushughulikia kwa kawaida huepukwa. Hata hivyo, seli zilivumilia mkusanyiko vizuri. Madhara ya pamoja ya kuongezeka kwa mfiduo wa DNA kwa kila seli na kupungua kwa kizuizi cha buffer, ambayo ilisababisha mshtuko wa joto mkali zaidi, yalisababisha ongezeko kubwa la ufanisi wa mabadiliko (zaidi ya mara 30). 

Itifaki hii ya mabadiliko ni mpya, ingawa mbinu inayofanana(fungua katika dirisha jipya) ambapo seli zinakusanywa katika hatua ya awali imeripotiwa. Kwa kutambulika, mbinu iliyotengenezwa hapa na GPT‑5 inaoana na seli zinazopatikana sokoni zenye uwezo wa kemikali, ikiondoa hitaji la maandalizi ya seli ndani ya nyumba, huku ikizidi faida za ufanisi zilizoripotiwa za mbinu inayofanana kwenye aina za seli zinazofanana.

Mfumo wa kimitambo

Ili kuongeza throughput ya mfumo huu wa majaribio ya muundo, Robot on Rails na Red Queen Bio walishirikiana kujenga mfumo wa roboti ambao unachukua itifaki ya kloni ya lugha asilia na kuitekeleza katika maabara ya majaribio.

Mfumo unachanganya vipengele vitatu: 1) LLM ya binadamu-kwa-roboti inayobadilisha Kiingereza rahisi kuwa vitendo vya roboti; 2) mfumo wa maono unaotambua na kuweka mahali sahihi vifaa vya maabara kwa wakati halisi; na 3) mpangaji wa njia ya roboti anayebainisha jinsi ya kutekeleza kila kitendo kwa usalama na kwa usahihi. Matokeo ni roboti ya maabara inayoweza kubadilika na ya jumla ambayo iliboreshwa zaidi kwa anuwai za itifaki ya uzalishaji wa Gibson.

Tulijaribu iwapo roboti ya kujitegemea inaweza kutekeleza jaribio kamili la kloni kwa kuendesha itifaki mbili kwa wakati mmoja: njia ya kawaida ya HiFi na R8, itifaki iliyobadilishwa na AI inayofanya vizuri zaidi kutoka raundi ya kwanza ya uboreshaji.

Tulilinganisha kazi ya roboti na majaribio yaliyofanywa na wanadamu katika kila hatua. Roboti ilifanikiwa kushughulikia mchakato wa mabadiliko, ambao ulihitaji shughuli mbalimbali za kimwili: uhamisho na kuchanganya vimiminika, kusogeza mirija ya sampuli, kutumia joto lililodhibitiwa kwa seli, na kusambaza seli kwenye sahani za ukuaji. Ikilinganishwa moja kwa moja na mabadiliko yanayofanywa na binadamu, roboti ilizalisha data ya ubora sawa na maboresho sawa juu ya msingi, ikionyesha uwezo wa mapema wa kugeuza na kuharakisha uboreshaji wa majaribio ya kibayolojia.

Ingawa mabadiliko ya mara kati ya roboti na majaribio ya binadamu yalikuwa sawa, hesabu kamili za koloni kutoka kwa roboti zilikuwa chini takriban mara kumi kuliko utekelezaji wa mikono, zikionyesha maeneo ya uboreshaji kama vile usahihi wa utunzaji wa kioevu, urekebishaji wa halijoto na kunakili nuances za mbinu nyeti za utunzaji wa seli kwa mikono.

Mbinu ya kawaida ya HiFi (msingi) na mbinu iliyoboreshwa ya R8 zilitekelezwa na watafiti wa binadamu na roboti inayojiendesha, huku ufanisi wa mabadiliko ukirekebishwa kwa vidhibiti vya msingi husika vya HiFi (vilivyowekwa kuwa 1.0). R8 iliyotekelezwa na binadamu ilionyesha uboreshaji wa mara 2.39; R8 iliyotekelezwa na roboti ilipata uboreshaji wa mara 2.13 (89% ya utendaji wa binadamu), ikionyesha kiwango sawa cha itifaki licha ya matokeo ya chini kabisa.

Siku za baadaye

Tunaamini kwamba majaribio haya yanatoa taswira ya haraka ya jinsi sayansi itakavyokuwa ikiharakishwa na AI katika siku zijazo: miundo ikiendelea kujifunza na kuingiliana na ulimwengu halisi. Ingawa majaribio yetu yaliondoa uingiliaji wa kibinadamu ili kupima uwezo wa muundo pekee, tunafurahia sana AI kusaidia wanasayansi wa kibinadamu kubuni majaribio na kuchangia katika mafanikio ya utafiti.


Tunapofanya kazi ya kuharakisha maendeleo ya kisayansi kwa usalama na uwajibikaji, pia tungependa kutathmini na kupunguza hatari, hasa zile zinazohusiana na usalama wa kibayolojia. Matokeo haya ya tathmini yanaonyesha kuwa miundo inaweza waza katika maabara ili kuboresha itifaki na inaweza kuwa na athari kwa usalama wa kibayolojia kama ilivyoelezwa katika
Mfumo wetu wa Maandalizi(fungua katika dirisha jipya). Tumejitolea kuunda hatua muhimu na za kina za ulinzi katika ngazi ya muundo na mfumo ili kupunguza hatari hizi, pamoja na kuendeleza tathmini za kufuatilia viwango vya sasa.

Waandishi