یک مدل هوش مصنوعی به تازگی ویروس‌های جدیدی را ایجاد کرده است که هرگز در طبیعت وجود نداشته‌اند. بر اساس گزارشی از نیویورک تایمز، محققان یک مدل هوش مصنوعی ژنومی را آموزش دادند تا توالی‌های کامل DNA برای ویروس‌ها را طراحی کند، سپس نتایج را به صورت شیمیایی ساختند و مشاهده کردند که برخی از آن‌ها زنده می‌شوند. از ۲۸۵ ژنوم ویروسی تولید شده توسط هوش مصنوعی که آزمایش شد، ۱۶ مورد با موفقیت به ویروس‌های فعال تبدیل شدند که قادر به آلوده کردن باکتری‌ها و تکثیر بودند.

در مطالعه‌ای که در مجله Science منتشر شد، محققان دانشگاه استنفورد و موسسه Arc مدل‌های هوش مصنوعی ژنومی به نام Evo را با تریلیون‌ها نوکلئوتید — بلوک‌های سازنده منفرد DNA که در هر موجود زنده یافت می‌شوند — آموزش دادند و به آن اجازه دادند الگوهای آماری نحوه چیدمان DNA بیولوژیکی را بیاموزد. همانطور که یک مدل زبانی یاد می‌گیرد کدام ترکیب کلمات منطقی به نظر می‌رسند، Evo نیز یاد گرفت کدام ترکیب نوکلئوتیدها توالی‌های بیولوژیکی معنی‌دار تولید می‌کنند.

دانشمندان برای دهه‌ها ویروس‌ها را سنتز کرده‌اند، معمولاً برای مطالعه نحوه عملکرد آن‌ها و آزمایش داروهای ضد ویروسی و واکسن‌ها. در این پروژه‌ها، محققان معمولاً از توالی ژنتیکی یک ویروس موجود برای ساخت ویروس‌های جدید استفاده می‌کنند. اساساً، آن‌ها از ژنوم‌های موجود — داده‌های توالی ژنتیکی که اطلاعاتی در مورد نحوه ترکیب پروتئین‌ها برای تشکیل یک ارگانیسم را در خود دارند — برای تکثیر و ویرایش این داده‌ها استفاده می‌کنند.

هر موجود زنده از نوکلئوتیدها/DNA تشکیل شده است. ژنوم دستورالعمل‌های دقیقی را برای نحوه تشکیل این بلوک‌های سازنده برای ایجاد آن موجود زنده خاص ارائه می‌دهد. ما می‌توانیم داده‌ها را کپی کرده و موجود زنده را تکثیر کنیم، که به آن شبیه‌سازی می‌گویند. با این حال، از آنجایی که تریلیون‌ها ژنوم ممکن وجود دارد، از نظر آماری برای انسان‌ها غیرممکن بوده است که به اندازه کافی از آن‌ها را مطالعه کنند تا فرمول نحوه کنار هم قرار دادن این بلوک‌های سازنده توسط طبیعت برای تشکیل یک موجود زنده را بدانند. بلوک‌ها شناخته شده بودند، اما فرمول چیدمان آن‌ها به گونه‌ای که ژن‌های قابل دوام ایجاد کند، وجود نداشت. تا کنون.

پس از آموزش مدل هوش مصنوعی بر روی بیش از ۹ تریلیون نوکلئوتید که بیش از ۱۲۸,۰۰۰ توالی ژنتیکی از میلیون‌ها حیوان، گیاه، میکروب و ویروس را شامل می‌شد، این مدل توانست الگوها را کشف کند و از آن‌ها برای طراحی ژن‌های جدیدی استفاده کند که می‌توانستند به سلول‌ها دستور ساخت پروتئین‌های خاص را بدهند. با استفاده از این الگو، دانشمندان می‌خواستند ببینند آیا هوش مصنوعی می‌تواند طرحی برای یک موجود زنده جدید و ساده، مانند ویروسی که تنها چند هزار بلوک سازنده دارد، ایجاد کند. برای مقایسه، انسان‌ها بیش از سه میلیارد بلوک سازنده دارند.

سپس محققان مدل هوش مصنوعی Evo را بر روی ۱۱ ژن و ۵,۳۸۶ نوکلئوتید ویروس Phi X-174 و حدود ۱۵,۰۰۰ از نزدیکترین خویشاوندان آن آموزش دادند. این ویروس انتخاب شد زیرا بیش از صد سال است که مورد مطالعه قرار گرفته و تنها به باکتری E. coli حمله می‌کند. پس از مطالعه ژنوم ویروس، مدل ۷۰۰,۰۰۰ ژنوم بالقوه جدید را پیشنهاد کرد که دانشمندان آن را به ۲۸۵ مورد کاهش دادند. دانشمندان با استفاده از این دستورالعمل‌ها، ارگانیسم‌های بالقوه را سنتز کردند که از این میان ۱۶ مورد منجر به ویروس‌های جدید و قابل دوامی شدند که هرگز در طبیعت وجود نداشته‌اند. مانند خویشاوندشان، Phi X-174، این ویروس‌ها مشاهده شدند که به باکتری E. coli حمله کرده و تکثیر می‌شوند. مهم است که توجه داشته باشیم که ویروس‌های جدید کاملاً شبیه به منبع هستند. بلوک‌های سازنده بسیار مشابه هستند، با برخی جهش‌ها در نحوه چیدمان آن‌ها.

کاربردهای بالقوه این مطالعه می‌تواند گسترده باشد. دانشمندان یکی از آن‌ها را از طریق یک آزمایش مقاومت نشان دادند. آن‌ها ابتدا سه سویه E. coli را تولید کردند که مقاومت در برابر Phi X-174 طبیعی را تکامل داده بودند. سپس محققان این باکتری‌های مقاوم را در معرض کوکتل‌هایی قرار دادند که از فاژهای طراحی شده توسط هوش مصنوعی ساخته شده بودند. این جمعیت‌های فاژ در طول آزمایش تکامل یافتند و در نهایت بر مقاومت در هر سه سویه باکتریایی غلبه کردند.

دانشمندان می‌گویند ویروس‌های جدید برای انسان کاملاً بی‌ضرر بودند و خاطرنشان کردند که تکرار همین نتایج در پاتوژن‌هایی که شناخته شده‌اند انسان را تحت تأثیر قرار می‌دهند، یک بازی کاملاً متفاوت خواهد بود. آن‌ها همچنین دقت کردند که هوش مصنوعی را بر روی هیچ داده‌ای از ارگانیسم‌هایی که شناخته شده‌اند انسان را تحت تأثیر قرار می‌دهند، آموزش ندهند. با این حال، این مطالعه به طور ناخواسته نشان می‌دهد که کاربردهای بسیار خطرناک یک امکان است. کارشناسان نگرانند که چنین مطالعاتی بسیار جلوتر از محافظ‌ها و مقررات لازم هستند. هوش مصنوعی همچنین شناخته شده است که به طور خودمختار از کنترل خارج می‌شود. یک عامل OpenAI اخیراً سرکش شد و Hugging Face را هک کرد.