Tehisaru sünteesib viiruseid

Pilt on eksitav, tegelikkuses eristab AI viirust
looduslikust vaid unikaalne genoom.

Pealkirja nähes tekib kindlasti esimene mõte (kui just pole tähelepanelikult teadusuudisi jälginud), et AI'd kasutati arvutiviiruste loomiseks. Selleks ja viirusetõrjeks on muidugi tehisaru kasutatud algusest peale, ehk siis tegu poleks mainimistvääriva uudisega kui just läbimurre maailma alustalasid ei raputaks. Seekord avaldati ajakirjas Science artikkel Generative design of bacteriophages with genome language models kuidas tehisaru Geeni keelemudelite abil sünteesis 16 täiesti uut ja sealjuures elujõulist ning funktsioneerivat viirust.

Varemgi on üritatud uusi eluvorme luua, kuid äärmiselt tugevalt olemasolevate baasil või viiruste rekombineerimise teel, mitte lihtsalt vajalikke omadusi evivat genoomi kokku sobitades. Geenitasemel uue elu sünteesimine nõuab selliste andmehulkade analüüsi milleks inimaju pole võimeline. Ehk siis tegu täiesti uuel tasemel lähenemisega üritades sisuliselt mõista kogu viiruse genoomi toimemehhanismi ja geenide omavahelisi seoseid ning mõjusid. Iseasi muidugi, kas viirust üldse elusaks defineerida, aga see on eraldi teema.

Järgneb Gemini koostatud ja minu redigeeritud lühikokkuvõte:

Teadlased on esmakordselt kasutanud tehisintellekti, et luua täiesti uusi ja toimivaid viirusi. Ajakirjas Science avaldatud uuringus kasutasid Stanfordi ülikooli ja ARC Instituudi teadlased bioloogilist generatiivse tehisintellekti mudelit nimega Evo (täpsemalt Evo 1 ja Evo 2). Tehisintellekt lõi täieliku geneetilise koodi 16'le toimivale sünteetilisele viirusele.

🦠 Millised viirused loodi?

• Bakteriofaagid: Tehisintellektile anti ülesanne disainida "faage". Viiruseid mis ründavad ja hävitavad ainult baktereid. Need on inimestele, loomadele ja taimedele täiesti ohutud.
• Sihtmärk: Sünteetilised viirused loodi spetsiaalselt Escherichia coli (E. coli) bakteri nakatamiseks ja hävitamiseks.
• Täiesti ainulaadsed: Tegemist ei olnud olemasolevate viiruste koopiatega, ega viiruseosade rekombineerimisega. Loodud viirused sisaldasid täiesti uusi eksperimentaalseid mutatsioone ja unikaalseid DNA-järjestusi, mida looduses pole kunagi nähtud.

🧬 Kuidas tehisintellekt seda tegi?

1. Elu keele õppimine: Sarnaselt sellele, kuidas ChatGPT õpib inimkeeli, et ennustada järgmist sõna, õpetati Evo mudelit enam kui kahe miljoni genoomi põhjal. Nii õppis ta mõistma geenide organiseerumist ja toimimist.
2. Genoomide loomine: Teadlased kasutasid baasšabloonina looduslikku faagi. Nad palusid tehisintellektil kirjutada tuhandeid uusi genoomijärjestusi, mis suudaksid E. coli bakterit nakatada.
3. Laboratoorne valik: Turvalises laboris loodi umbes 300 väga lubavat tehisintellekti disainitud genoomi järjestust. Neist 16 ärkasid edukalt ellu, paljunesid ja hävitasid sihtbakterid.

🏥 Paljutõotav arstiteadusele

• Superbakterite seljatamine: Tehisintellekti loodud viirused hävitasid edukalt antibiootikumiresistentseid E. coli tüvesid. Teoreetiliselt annaks see uue võimsa relva surmavate ja ravimitele allumatute bakterite vastu.
• Erakordne kiirus: Traditsiooniline antibiootikumide väljatöötamine võtab aega kuni 10 aastat ja maksab miljardeid. Eksperdid pakuvad, et tulevikus võib tehisintellekt luua patsiendile kohandatud viirusravi vaid kaheksa tunniga.

⚠️ Bioturvalisuse ja ohutuse riskid

Kuigi see läbimurre võib meditsiini revolutsiooniliselt muuta, on ta toonud kaasa tõsiseid hoiatusi sellistelt organisatsioonidelt nagu Johns Hopkinsi Tervisekeskus:

• Kahesuunalise kasutuse risk: Kriitikud kardavad, et sama tehnoloogiat võidakse pahatahtlikult muuta. Nii saab äärmiselt kerge vaevaga disainida üliohtlikke inimesi nakatavaid patogeene või biorelvi.
• Regulatsioonide puudumine: Suutlikkus kirjutada toimivaid viiruse genoome tehisintellekti abil on nüüd reaalsus. Paraku puudub globaalne kontrollimehhanism ja ohutusreeglid. AI võimekuse areng on nii kiire, et pigem varem kui hiljem võime näha selle kasutamist ka bioloogilise relva loomiseks.

Riskide minimeerimiseks jätsid Stanfordi teadlased inimestele ohtlikud viirused tehisintellekti treeningandmetest teadlikult välja. Kogu töö toimus rangelt isoleeritud bioloogilistes laborites.

Minu mõtted:

On selge, et maailmas leidub küllalt valitsusi ja riigijuhte ning ka teadlasi, kes võimaluse avanedes kasutaksid silma pilgutamata AI abi enneolematult võimsate biorelvade loomiseks. Olen üsna kindel, et Kremlis, Põhja-Koreas, Teheranis, ... jne ... kutsuti juba eile kokku kaasolekud teema arutamiseks. Tehisaru "Elu keele mudel" ehk siis geenide toimemehhanismi süvamõistmise kasutuselevõtt muudab tohutult lihtsamaks bioloogia ja geeniteaduse kasutamise nii headel kui halbadel praktilistel eesmärkidel. Nagu ka arvutiteaduses pole oluliste läbimurrete saavutamiseks enam vaja tippspetsialistide armeed. Andmebaasi, teadmised ja süvamõistmise pakub tehisaru, inimene lihtsalt annab juhiseid, mida teha, tehisaru mõtleb välja kuidas teha.

Ma ei kujuta realistlikult ette kuidas oleks võimalik luua üldse mingit kontrollimehhanismi, sest avatud AI mudelid jäävad tippmudelitest maha suhteliselt vähe ja neid on asjatundjatel üsna lihtne häälestada tegema just seda mida tahetakse. Avatud mudelite tootjapoolsete piirangute kõrvaldamine pole eriti keeruline. Kui Stanfordi teadlased jätsid teadlikult andmebaasist ja treeningult välja nii kõrgemate organismide genoomi kui neile ohtlike viiruste informatsiooni siis teised uurimisrühmad ei pruugi seda teha või lausa pööravadki põhitähelepanu inimgenoomile ja inimesele ohtlikele viirustele. Superviiruse omamine on rahvusvahelistes suhetes palju hirmuäratavam ja võimsam ning tohutult odavam väljapressimismeetod võrreldes tuumarelvaga.

Tehisaru mudeli abil uute elujõuliste soovitud omadustega viiruste loomine on esimene samm teel uute organismide loomisel - kõik on võimalik mis pole vastuolus füüsika, keemia, bieoloogia fundamentaalsete põhimõtetega.