الملخص:
لقد أذهلت أحدث إنجازات كلود عالم الأحياء والذكاء الاصطناعي تمامًا. اليوم، أصدرت أنثروبيك دراسة قامت فيها النسخة البحثية الداخلية للبروتين الذي صممه كلود بالتقاط سم العقرب في أنبوب اختبار!
318,484 تصميمًا للبروتين خلال 64 ساعة. وتم إرسال 211 إلى المختبر، واجتاز 17 منهم الاختبار المركب.
بفتح التقرير الفني، المؤلف الأول في القائمة هو
كلود ساينس
.يقوم بتصميم البروتينات وتحليل البيانات والمؤامرات وصياغة التقارير تحت إشراف الإنسان.
علاوة على ذلك، تم الإعلان عن جميع خطط الاختبار البالغ عددها 211، بالإضافة إلى البيانات التجريبية.
الأمر الصادم هو أن الشخص الذي أكمل هذه "المعجزة" كان في الواقع مجموعة من "الأشخاص العاديين" العاملين في مجال التمويل - شركة Citrini Research.
يقود خمسة محللين، ثلاثة منهم ليس لديهم خلفية علمية على الإطلاق، كلود إلى المناطق النائية لاكتشاف أدوية الذكاء الاصطناعي.
وفي نفس اليوم، دخلت شركة OpenAI أيضًا في مجال الطب الحيوي واشترت شركة Orchestra Bio لمساعدة العلماء البشريين على إدارة تطوير الأدوية.
لقد عانت هاتان الشركتان على طول الطريق من الرياضيات إلى الفيزياء، والآن تغيرت ساحة المعركة إلى علوم الحياة.
ميزانية 200,000 دولار
خمسة "أشخاص عاديين" يتحدون سم العقرب
بدأ هذا البحث كمحاولة عبر الحدود أجرتها مؤسسة Citrini Research، وهي مؤسسة أبحاث استثمارية.
أرادت سيتريني البحث عن فرص استثمارية في مجال علوم الحياة ولجأت إلى الخبراء كالعادة. ونتيجة لذلك، تراوحت الأحكام التي سمعتها من "أن الذكاء الاصطناعي لا يستطيع إنتاج أدوية مهمة على الإطلاق" إلى "علاج جميع الأمراض في غضون خمس سنوات".
كان للخبراء آراء مختلفة، وقرروا ببساطة تجربة ذلك بأنفسهم.
في هذا الفريق المكون من خمسة أشخاص، ثلاثة منهم ليس لديهم أي خلفية علمية على الإطلاق. أما الاثنان الآخران فيتمتعان ببعض الخبرة ذات الصلة، وهما ليسا من كبار مطوري الأدوية.
لقد أعدوا ميزانية قدرها 200 ألف دولار للمحاولة، وتواصلوا مع شركة Anthropic، واستخدموا نماذج بحث داخلية بمساعدة فريق علوم الحياة.
لكن المشكلة الحقيقية هي، مع محدودية الميزانية والوقت، ما هي المشكلة الطبية التي ينبغي اختيارها كهدف للبحث؟
اختار الفريق أخيرًا سم العقرب.
وفقًا للتقديرات، يتعرض أكثر من 1.2 مليون شخص للدغات العقارب كل عام في جميع أنحاء العالم، ويموت أكثر من 3250 شخصًا. الأطفال معرضون بشكل خاص للإصابات الخطيرة.
يعيش العديد من المرضى في مناطق ذات موارد طبية محدودة. إن البحث وتطوير علاجات جديدة أمر مكلف، ولكن العوائد التجارية محدودة. وكانت هذه المشكلة منذ فترة طويلة نقص الاستثمار.
تعتمد مضادات السموم الموجودة عادة على الأجسام المضادة التي تنتجها الحيوانات. أظهر سيتريني أحد الأساليب التقليدية: جمع السم من العقارب، وتحصين الخيول بجرعة مضبوطة، ثم استخراج وتنقية الأجسام المضادة من بلازما الحصان.
هذه المرة، يريدون محاولة تصميم بروتين صغير من الكمبيوتر، مثل مقطع مصمم خصيصًا، لالتقاط السم العصبي الموجود في سم العقرب.
يحتاج الفريق أولاً إلى التأكد من قدرة هذه البروتينات على الارتباط بالسم، ثم إجراء مزيد من الاختبارات لمعرفة ما إذا كان بإمكانها تعطيل السم. وقد اختاروا خمسة أهداف لهذه "المقاطع الجزيئية": سم العقرب من المكسيك والبرازيل وشمال أفريقيا والشرق الأوسط.
وبعد ذلك، أضاف البشر مشكلة صعبة أخرى: هل يستطيع نفس البروتين التقاط سموم متعددة في نفس الوقت؟
ذكّرهم كلود أولاً أنهم إذا أرادوا استخدام جزيء واحد لامتصاص السموم الخمسة جميعها، فإن احتمال الفشل يكون مرتفعًا.
لا يزال الفريق يرغب في المقامرة وأدرج هدف الجمع بين سموم متعددة في نفس الوقت في المهمة.
صورة داخل صورة
إيقاف مؤقت
الوقت الحالي 0:10
/
المدة 1:00
ملء الشاشة
كتم الصوت
التشغيل التلقائي
تم إرسال أكثر من 300 عميل
صمم 318000 خطة في 64 ساعة
قبل البدء في الحساب الفعلي، يجب على الفريق أولاً تحويل "المحاولة" إلى مهمة ذات أهداف واضحة وأهداف قابلة للتنفيذ.
استخدم سيتريني وفريق الأنثروبي كلود لصقله مرارًا وتكرارًا، وأصبحت المطالبة الأولية أطول وأطول، ووصلت أخيرًا إلى
حوالي 35 صفحة
. ما يجب دراسته، وما هي القيود، وكيفية الحكم على ما إذا كانت قيمة المرشح تستحق إرسالها للاختبار، كلها مكتوبة.بعد ذلك، تولى كلود معظم أعمال الحوسبة.
في الليلة الأولى، بدأت أكثر من 300 وكيل فرعي واستخدمت أكثر من 300 وحدة معالجة رسوميات متزامنة. يتم تنفيذ البحث في الأدبيات، وضبط الأدوات، وتشغيل التنبؤات، وفحص المرشحين، ومجموعات من المهام على الكمبيوتر.
يعمل هذا النموذج الداخلي في بيئة Claude Science ويستخدم 12 أداة تصميم احترافية. يمكن للمشاركين مناقشة اتجاهات البحث والسؤال عن أسباب اختياراتهم دون الحاجة إلى تشغيل كل مجموعة من البرامج.
إلى جانب الحسابات، هناك أمر عملي آخر: هل يستطيع المورد أن يصنع البروتين المصمم؟
وبالتالي، وبتفويض وإشراف الآخرين، قام كلود بصياغة رسالة إلكترونية وإرسالها إلى العالم المسؤول عن المشتريات في Twist Bioscience، يسأل فيها عن جدوى تصنيع عدة أنواع من البروتينات المعقدة.
أوقف كلود مؤقتًا فروع التصميم ذات الصلة وانتظر تويست لتأكيد متطلبات التصنيع.
بعد مغادرة البشر، وصل الرد أخيرًا. أخذ كلود قيود التصنيع في الاعتبار ومضى قدمًا في التصميم.
من الاستفسار عن متطلبات التصنيع للمورد إلى مواصلة التصميم بناءً على الرد، قام كلود أيضًا بربط العمل الذي يتطلب الانتظار والتواصل.
بعد 64 ساعة، أنشأ كلود أكثر من 318000 تصميمًا وقام بفحص 180 تصميمًا. وبمساعدته، أضاف البشر 31 تصميمًا آخر، وفي النهاية جمع 211 مرشحًا للاختبار.
لم يتم اختيار Cn2-B1، أحد أقوى المرشحين، من قبل كلود حتى المتابعة الثالثة للفريق.
في هذه الجولة من التصميم الأساسي، أرسل البشر رسالة أولية وأربع متابعات؛ بما في ذلك المناقشات والمراجعات والترتيبات التجريبية السابقة واللاحقة، سجلت Citrini 367 رسالة.
استغرقت هذه الجولة من الحسابات حوالي 10000 ساعة من ساعات معالجة الرسومات. وفقًا لـ Citrini، تبلغ تكلفة الطاقة الحاسوبية 49,997 دولارًا.
التصميم موجود بالفعل على الشاشة. بعد ذلك، سيطلب الفريق من المختبر اختبار ما تم حسابه وهو ما يقرب من 50 ألف دولار أمريكي.
اجتاز 17 بروتينًا الاختبار الفعلي، والجزيء الرابح قريب من الأجسام المضادة الطبيعية
من أجل تحويل تسلسل البروتين على الشاشة إلى جزيء حقيقي في أنبوب اختبار، يتعين على الفريق أيضًا دفع تكاليف التوليف والإنتاج والاختبار.
نشرت Citrini لقطة شاشة لتذكير رد المبالغ المدفوعة من Twist Bioscience، بمبلغ 71,740 دولارًا أمريكيًا.
نشرها عضو الفريق في الدردشة، وهو ما يعني تقريبًا: يبدو أن تويست قد بدأ العمل، هاها.
ومع ذلك، يجب تصنيع هذه البروتينات المرشحة وتنقيتها وقياسها. تتولى مؤسستان تجريبيتان، Adaptyv Bio وTwist Bioscience، مسؤولية الإنتاج والاختبار على التوالي.
أظهرت النتائج النهائية أن
17 تصميمًا استوفت المعايير الملزمة التي وضعها الفريق وغطت أربعة من السموم الخمسة المستهدفة.
من بين المرشحين المؤهلين، هناك 7 للسموم المكسيكية Cn2، و4 للسموم الشمال أفريقية AaH II وAaH I، و2 للسموم الشرق أوسطية LqhIII. لم يصل أي من تصميمات السم البرازيلي Ts1 إلى المستوى النهائي.
أما "خطة المقاس الواحد التي تناسب الجميع" التي يصر البشر على تجربتها، فقد تحقق الماء البارد الذي سكبه كلود مقدما.
لا يلبي أي من تصميمات السموم المتعددة البالغ عددها 151 تصميمًا معايير الجمع بين سموم متعددة في نفس الوقت. ستة منهم ما زالوا يستوفون معيار السم الواحد ودخلوا القائمة النهائية المكونة من 17 سمًا.
يريد الفريق مفتاحًا يمكنه فتح أقفال متعددة. وقد أثبتت التجارب أن ما لديهم حتى الآن لا يزال مفاتيح خاصة.
المرشح الأقوى يستحوذ على سم العقرب، وتظهر أدلة على إزالة السموم منه
من بين 17 مرشحًا مؤهلاً، كان أداء Cn2-B1 ملفتًا للنظر بشكل خاص.
في نافذة المراقبة للتجربة، تم فصله عن السم المستهدف ببطء شديد. هذا المزيج القوي يجعله واحدًا من أكثر المرشحين استحقاقًا للبحث المستمر.
ومع ذلك، فإن مجرد ارتباط البروتين بالسموم بقوة لا يعني أنه يمكنه منع السموم من إتلاف الخلايا. أي جزء من السم يرتبط به البروتين هو أمر بالغ الأهمية أيضًا.
تتداخل السموم العصبية الموجودة في سم العقرب مع قنوات الصوديوم في الخلايا العصبية وتعطل الإشارات الكهربائية. وقد تبين أن جزءًا من الجسم المضاد يسمى LR يعمل على تحييد Cn2 في الدراسات التي أجريت على الفئران.
ترك الباحثون LR يحتل السم أولًا، ثم اكتشفوا ما إذا كان البروتين المصمم بواسطة الذكاء الاصطناعي لا يزال من الممكن ربطه.
عندما يحتل LR السم مسبقًا، يتم تثبيط ارتباط البروتين المصمم بواسطة الذكاء الاصطناعي بالسموم بشكل كبير. يشير هذا إلى أن الاثنين قد يتنافسان على نفس المواضع الملزمة أو المجاورة لها.
وبعبارة أخرى، من المحتمل أن البروتين الذي صممه كلود قد استولى على موقع لديه الفرصة لمنع عمل السم.
هذا دليل مهم لإزالة السموم.
ومع ذلك، لم يتم حتى الآن تأكيد ما إذا كانت هذه البروتينات المرشحة قادرة على حماية الخلايا والحيوانات؛ تستخدم اختبارات الارتباط الحالية أيضًا السموم المؤتلفة المحضرة في المختبر.
تم الكشف عن جميع التصميمات البالغ عددها 211 تصميمًا، وتم توجيه المستوى التالي نحو إزالة السموم
الآن، وضعت Anthropic جميع التصميمات المقدمة والهياكل المتوقعة والبيانات التجريبية البالغ عددها 211 تصميمًا حول Hugging Face بموجب ترخيص CC BY 4.0.
يمكن للباحثين الذين يتولون المهمة التحقق من التوقعات المحسوبة ونتائج القياس الفعلية واحدًا تلو الآخر، والتقدم من المرشحين الأفضل أداءً، والعثور على المشكلات في التصميمات دون المستوى المطلوب.
في الجولة التالية من البحث، لدينا بالفعل نقطة بداية يمكن مراجعتها والتحقق منها.
تفتقر العديد من المناطق التي تتركز فيها إصابات العقارب إلى الموارد الطبية، ومن الصعب الحصول على عوائد تجارية كافية من أبحاث وتطوير الأدوية الجديدة. غالبًا ما يكون الأشخاص الذين هم في أمس الحاجة إلى العلاج هم الأكثر صعوبة في جذب الاستثمار المستدام في البحث والتطوير.
إن الإنجاز الذي يستحق السعي لتحقيقه في أبحاث الذكاء الاصطناعي هو تمكين المزيد من الباحثين من التعامل مع هذه المشاكل المهملة منذ فترة طويلة.
يمكنهم إرسال المزيد من التصميمات إلى المختبر واستخدام جولات من التجارب للعثور على علاجات فعالة وبأسعار معقولة حقًا.
اليوم، ترسخت ثورة تكنولوجية حقيقية في أعماق الصحراء: إن مساعدة هؤلاء الأطفال العاجزين الذين لدغتهم العقارب في الفقر والرمال الصفراء لن يفقدوا حياتهم في المستقبل لأنهم لا يستطيعون تحمل أسعار المصل الباهظة.
هذا هو المعنى الأكثر روعة ومؤثرًا لميلاد ASI في هذا العالم.
المواد المرجعية:
https://www.anthropic.com/research/claude-scorpion-toxin-binder-design
https://www-cdn.anthropic.com/31ac578806cffd8b3d92d8affe6edc4c04d502e1.pdf
التعليقات