ChatGPT ช่วยเร่งการค้นพบยาปฏิชีวนะ
Dr. César de la Fuente และทีมกำลังใช้เครื่องมือใหม่ๆ เพื่อต่อสู้กับการดื้อยาต้านจุลชีพ
“โลกนี้ยังมีเรื่องที่เราไม่รู้อีกมาก และยังมีสิ่งใหม่ๆ ให้ค้นพบอีกนับไม่ถ้วน ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าทึ่งมาก ผมพยายามบอกคนรุ่นใหม่เสมอว่า อนาคตอยู่ในมือของพวกเขา เพราะมนุษย์เรายังมีอีกมากที่ต้องเรียนรู้เกี่ยวกับโลกใบนี้ และวิทยาศาสตร์จะช่วยให้เราไปถึงคำตอบเหล่านั้นได้” —Dr. César de la Fuente
“เครื่องมืออย่าง ChatGPT ช่วยให้เราค้นพบสิ่งใหม่ๆ ทางวิทยาศาสตร์ได้รวดเร็วยิ่งขึ้น สำหรับนักวิทยาศาสตร์อย่างผมแล้ว นี่เป็นพื้นที่ที่เปิดโอกาสให้ได้ทดลอง สำรวจ และค้นหาความเป็นไปได้ใหม่ๆ”
ปัญหาที่กำลังทวีความรุนแรง
การแพทย์สมัยใหม่ต้องพึ่งพายาปฏิชีวนะที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยให้เราฟื้นตัวจากอาการเจ็บป่วยทั่วไป การผ่าตัด การคลอดบุตร และภาวะอื่นๆ อีกมากมาย แต่ปัญหาที่กำลังทวีความรุนแรงขึ้นคือ แบคทีเรียที่ยาปฏิชีวนะใช้กำจัดสามารถปรับตัวและอยู่รอดได้ดี ยิ่งเราใช้ยาปฏิชีวนะต่อสู้กับแบคทีเรียเหล่านี้มากเท่าไร เชื้อสายพันธุ์ที่ดื้อยาก็ยิ่งมีโอกาสเพิ่มจำนวนจนกลายเป็นสายพันธุ์หลักมากขึ้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ภาวะดื้อยาต้านจุลชีพ (AMR) ในแต่ละปีมีผู้เสียชีวิตประมาณ 5 ล้านคนที่เกี่ยวข้องกับ AMR จากแบคทีเรีย และคาดว่าตัวเลขนี้จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าภายในปี 2593
ยาปฏิชีวนะชนิดใหม่จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับมือกับ AMR แต่วิธีการแบบดั้งเดิมต้องอาศัยนักวิทยาศาสตร์ออกไปค้นหาในธรรมชาติ ตั้งแต่ดิน พืช ไปจนถึงสารอินทรีย์ชนิดต่างๆ เพื่อค้นหาโมเลกุลที่มีฤทธิ์ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานและต้องลองผิดลองถูกอยู่มาก เครื่องมืออย่าง ChatGPT และ Codex กำลังช่วยให้ Dr. César de la Fuente และทีมใช้แนวทางใหม่ที่รวดเร็วยิ่งขึ้นในการค้นหาโมเลกุลใหม่เพื่อรับมือกับ AMR “เราทำทุกอย่างด้วยความเร็วแบบดิจิทัล” เขากล่าว
“หลายครั้ง แค่ช่วงเวลาสั้นๆ ที่ผมดื่มกาแฟหนึ่งแก้ว ทีมของผมก็สามารถค้นพบโมเลกุลใหม่ ๆ จำนวนมากที่อาจเป็นยาปฏิชีวนะตัวต่อไปได้”
“ห้องแล็บของเราทำโครงการที่มีความเสี่ยงสูง แต่เมื่อเราทำสำเร็จ ผลลัพธ์ที่ได้ก็น่าทึ่งมาก”
—Marcelo Der Torossian Torres
“Codex เป็นเหมือนผู้ช่วยที่ทำงานเคียงข้างผม เวลาผมอยากนำแนวคิดอะไรไปทำให้เป็นจริง Codex ก็ช่วยจัดการให้ได้อย่างรวดเร็ว จึงช่วยประหยัดเวลาและเปิดโอกาสให้ผมไปทำงานอื่นต่อได้”
—Erik Hartman
“ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ที่ทำการทดลอง การพัฒนาอัลกอริทึมถือเป็นก้าวสำคัญมากสำหรับผม ฉันสามารถใช้ Codex เขียนสคริปต์และทำให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลจากการทดลองทุกครั้งจะแสดงเป็นกราฟในรูปแบบเดียวกัน”
—Angela Cesaro
มองชีววิทยาเป็นโค้ด
หนึ่งในความก้าวหน้าครั้งสำคัญของ de la Fuente Lab คือการมองปัญหานี้เป็นเรื่องของข้อมูล เพราะ DNA ซึ่งเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตนั้นก็คือรหัสรูปแบบหนึ่ง เครื่องมืออย่าง ChatGPT ช่วยให้ทีมคิดค้นอัลกอริทึมที่สามารถวิเคราะห์ระบบอันซับซ้อนซึ่งกำหนดความเป็นไปของโลกได้อย่างรวดเร็ว และค้นหาสารตัวใหม่ที่มีศักยภาพเป็นยาปฏิชีวนะได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง แทนที่จะต้องใช้เวลาหลายปี
“ตอนนี้เราค้นพบโมเลกุลยาปฏิชีวนะชนิดใหม่ได้ภายในไม่กี่ชั่วโมง แทนที่จะต้องใช้เวลาห้าหรือหกปี”
“Codex ทำให้คนที่ไม่เคยเขียนโปรแกรมมาก่อนและไม่มีความรู้เกี่ยวกับภาษาทางวิทยาการคอมพิวเตอร์ สามารถลงมือเขียนโปรแกรมได้แล้วในวันนี้”
—Dr. César de la Fuente
Angela ทำงานในห้องปฏิบัติการแบบเปียกเพื่อสร้างโมเลกุลสำหรับนำไปทดสอบ
ChatGPT กลายเป็นส่วนสำคัญที่ขาดไม่ได้ในกระบวนการทำงานของ de la Fuente Lab “ตอนนี้ ChatGPT เปรียบเสมือนสมองที่ทุกคนในห้องแล็บใช้ร่วมกัน เราใส่แนวคิดของเราลงไปมากมาย จึงทำให้ ChatGPT เข้าใจว่าสมาชิกแต่ละคนในทีมมีมุมมองและวิธีคิดทางวิทยาศาสตร์อย่างไร” Dr. de la Fuente กล่าว “ChatGPT เก็บรวบรวมวิธีคิดของเราไว้ได้เป็นอย่างดี ทั้งแนวคิดใหม่ๆ ความคิดสร้างสรรค์ และสิ่งที่เกิดจากความสามารถของมนุษย์อย่างเรา”
Codex ช่วยลดข้อจำกัดระหว่างสมาชิกในทีมที่มีพื้นฐานแตกต่างกัน ตั้งแต่นักวิทยาศาสตร์สายดั้งเดิมไปจนถึงนักชีววิทยาเชิงคำนวณและวิศวกรแมชชีนเลิร์นนิง “เมื่อห้าปีก่อน บางคนแทบไม่เคยใช้คอมพิวเตอร์ทำอย่างอื่นนอกจากวิเคราะห์ข้อมูล แต่ตอนนี้พวกเขาสามารถทำงานด้านชีววิทยาเชิงคำนวณได้แล้ว สามารถเขียนอัลกอริทึมเพื่อค้นหารูปแบบในข้อมูลของตัวเอง หรือแสดงผลลัพธ์เป็นภาพในรูปแบบที่เมื่อก่อนไม่สามารถทำได้”
“ห้องแล็บของเรามีทีมที่หลากหลายมาก ทั้งนักเคมี นักชีววิทยา และนักวิทยาการคอมพิวเตอร์ เรามีคนเก่งๆ ที่มีความเชี่ยวชาญและทำงานในสาขาที่แตกต่างกันมากมาย”
—Jianing Bai
ภาพแสดงโครงสร้างของโมเลกุลจำนวนมากที่ de la Fuente Lab ทำการค้นหา
“AI สามารถเชื่อมโยงองค์ความรู้จากหลากหลายสาขา ช่วยให้เราตั้งคำถามได้ดีขึ้นและพัฒนาวิธีที่ดีกว่าเพื่อแก้ปัญหาที่ยากมากๆ”
—Tianang Leng
“ผมคงทำหน้าที่ของตัวเองได้ไม่เต็มที่ หากเราไม่พยายามรับมือกับปัญหาใหญ่ๆ เหล่านี้”
อนาคตของยาปฏิชีวนะ
การนำความคิดสร้างสรรค์ของมนุษย์มาผสานกับความสามารถอันชาญฉลาดของเครื่องจักร กำลังสร้างความเป็นไปได้ใหม่ๆ ที่น่าตื่นเต้นให้กับวงการแพทย์ “เมื่อไม่กี่ปีก่อน ผมเคยกังวลว่าเราจะคิดค้นโมเลกุลใหม่ๆ ได้ทันกับการแพร่กระจายของเชื้อดื้อยาต้านจุลชีพหรือไม่” เขากล่าว “แต่ตอนนี้ ระบบบางส่วนที่เราเพิ่งพัฒนาขึ้นโดยใช้เครื่องมืออย่าง ChatGPT ทำให้ผมมีความหวังมากกว่าที่เคยคิดไว้มาก” สำหรับ Dr. de la Fuente ทุกสิ่งที่เขาทำล้วนมุ่งไปสู่เป้าหมายเดียว นั่นคือการลดความทุกข์ทรมานและช่วยชีวิตผู้คน “ผมเฝ้ารอเครื่องมือที่ทำให้เราสามารถทำสิ่งเหล่านี้ได้มาตลอดชีวิต”
“เราพบว่าโมเลกุลจำนวนมากที่เราค้นพบนั้นสามารถฆ่าเชื้อก่อโรคในปัจจุบันได้จริง”
—Dr. César de la Fuente
“ลองนึกภาพว่าคุณสร้างโมเลกุลขึ้นมาบนคอมพิวเตอร์ และโมเลกุลนั้นสามารถช่วยชีวิตคนได้ ผมคิดว่านี่คือช่วงเวลาที่นักวิทยาศาสตร์ทุกคนใฝ่ฝัน ช่วงเวลาที่เราได้ค้นพบสิ่งที่ไม่เคยมีใครในโลกค้นพบมาก่อน”