Η Virtual Biology Initiative αποκτά ισχυρή υποστήριξη από μερικά από τα μεγαλύτερα ονόματα της τεχνητής νοημοσύνης, καθώς Google DeepMind, Isomorphic Labs και Meta επενδύουν συνολικά 300 εκατ. δολάρια στην προσπάθεια του Biohub να δημιουργήσει τα δεδομένα και τα AI μοντέλα που θα μπορούσαν στο μέλλον να οδηγήσουν σε μια λειτουργική «virtual cell» – ένα ψηφιακό μοντέλο ικανό να προβλέπει τη συμπεριφορά πραγματικών κυττάρων.
Το πρόγραμμα, που υποστηρίζεται από το Biohub των Mark Zuckerberg και Priscilla Chan, αποκτά πλέον συνολικές δεσμεύσεις ύψους περίπου 1,8 δισ. δολαρίων από ιδιωτικούς και δημόσιους φορείς. Στην προσπάθεια συμμετέχουν επίσης το αμερικανικό Department of Energy και τα National Institutes of Health, με στόχο τη δημιουργία ανοικτών, μεγάλης κλίμακας βιολογικών datasets πάνω στα οποία θα μπορούν να εκπαιδευτούν μελλοντικά AI μοντέλα για την κατανόηση ασθενειών και την πρόβλεψη της συμπεριφοράς των κυττάρων.
Τι σημαίνει πραγματικά «virtual cell»
Ο όρος μπορεί να ακούγεται σαν ένα πλήρες ψηφιακό αντίγραφο ενός ανθρώπινου κυττάρου, όμως η πραγματικότητα βρίσκεται ακόμη αρκετά νωρίτερα.
Η Virtual Biology Initiative δεν έχει δημιουργήσει σήμερα ένα ολοκληρωμένο virtual cell που μπορεί να αντικαταστήσει τα εργαστηριακά πειράματα. Ο στόχος είναι να αναπτυχθούν τα δεδομένα, οι τεχνολογίες μέτρησης και τα AI μοντέλα που θα επιτρέψουν σταδιακά στους ερευνητές να προβλέπουν πώς αντιδρούν διαφορετικοί τύποι κυττάρων σε γενετικές αλλαγές, φάρμακα ή άλλες παρεμβάσεις.
Αν αυτή η προσέγγιση αποδειχθεί αρκετά ακριβής, ένα μέρος της πρώιμης βιολογικής έρευνας θα μπορούσε να πραγματοποιείται πρώτα ψηφιακά. Οι επιστήμονες θα μπορούσαν, για παράδειγμα, να εξετάζουν υποθετικές παρεμβάσεις σε ένα μοντέλο πριν επιλέξουν ποιες αξίζει να δοκιμαστούν στο εργαστήριο.
Αυτό θα μπορούσε να μειώσει τον αριθμό των πειραμάτων που απαιτούνται και να επιταχύνει συγκεκριμένα στάδια της έρευνας. Δεν σημαίνει όμως ότι τα AI μοντέλα μπορούν σήμερα να αντικαταστήσουν τις βιολογικές δοκιμές ή τις κλινικές μελέτες.
Google DeepMind, Meta και Isomorphic Labs βάζουν 300 εκατ. δολάρια
Οι Google DeepMind, Isomorphic Labs και Meta δεσμεύονται να επενδύσουν συνολικά 300 εκατ. δολάρια στη Virtual Biology Initiative.
Δεν έχει ανακοινωθεί πόσο από αυτό το ποσό αντιστοιχεί σε κάθε εταιρεία ξεχωριστά.
Η συμμετοχή των Google DeepMind και Isomorphic Labs έχει ιδιαίτερη σημασία. Η πρώτη έχει ήδη αποκτήσει σημαντική παρουσία στη βιολογία μέσω συστημάτων όπως το AlphaFold, ενώ η Isomorphic Labs – επίσης εταιρεία της Alphabet – επικεντρώνεται στη χρήση AI για την ανακάλυψη και ανάπτυξη νέων φαρμάκων.
Η Meta συμμετέχει επίσης στη χρηματοδότηση, σε μια ενδιαφέρουσα σύμπτωση δεδομένου ότι το Biohub αποτελεί το βασικό επιστημονικό και φιλανθρωπικό εγχείρημα των Zuckerberg και Chan.
Περισσότερα από 500 εκατ. δολάρια από το αμερικανικό Δημόσιο
Το Department of Energy θα διαθέσει περισσότερα από 500 εκατ. δολάρια σε βάθος πενταετίας για θεμελιώδη έρευνα σε κύτταρα, συλλογή δεδομένων, AI analytics, imaging, μοντελοποίηση και υπολογιστική υποδομή.
Στην προσπάθεια θα αξιοποιηθούν μεταξύ άλλων τα εθνικά εργαστήρια των ΗΠΑ, υπερυπολογιστικά συστήματα exascale, cryo-electron microscopy και προηγμένα συστήματα απεικόνισης.
Το NIH δεν ανακοινώνει αντίστοιχο νέο πακέτο μετρητών. Αντίθετα, θα συνεισφέρει datasets, repositories και knowledge bases που έχουν δημιουργηθεί μέσα από προηγούμενες ομοσπονδιακές επενδύσεις άνω των 500 εκατ. δολαρίων.
Αυτό είναι σημαντικό για την κατανόηση του συνολικού αριθμού των 1,8 δισ. δολαρίων: πρόκειται για συνολική αξία χρηματοδότησης, δεδομένων, υπολογιστικών πόρων και τεχνολογίας και όχι για 1,8 δισ. δολάρια νέου κεφαλαίου που καταβάλλεται τώρα.
Το Biohub επενδύει άλλα 500 εκατ. δολάρια
Το ίδιο το Biohub έχει δεσμεύσει 500 εκατ. δολάρια για πέντε χρόνια στη Virtual Biology Initiative.
Από αυτά, περίπου 400 εκατ. δολάρια κατευθύνονται σε νέες τεχνολογίες μέτρησης της βιολογίας, όπως cryo-electron tomography και συστήματα μικροσκοπίας που μπορούν να εξετάζουν τεράστιους αριθμούς κυττάρων. Επιπλέον 100 εκατ. δολάρια προορίζονται για εξωτερικά ερευνητικά προγράμματα.
Το Biohub ιδρύθηκε το 2016 με την υποστήριξη της Chan Zuckerberg Initiative και έχει πλέον μετατραπεί στο βασικό επιστημονικό εγχείρημα των Zuckerberg και Chan, με κύρια κατεύθυνση τη σύνδεση frontier AI και βιολογικής έρευνας.
Το πραγματικό πρόβλημα είναι τα δεδομένα
Η Virtual Biology Initiative επιχειρεί στην ουσία να αντιμετωπίσει ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια για τη χρήση AI στη βιολογία: την έλλειψη τεράστιων, συνεπών και καλά τυποποιημένων datasets.
Τα σημερινά γενικά AI μοντέλα έχουν εκπαιδευτεί πάνω σε τεράστιες ποσότητες κειμένου, εικόνων και video. Η βιολογία είναι πολύ πιο δύσκολη περίπτωση, καθώς τα πειραματικά δεδομένα είναι ακριβά στην παραγωγή, προέρχονται από διαφορετικές τεχνικές και δεν έχουν πάντα κοινή μορφή ή ποιότητα.
Το σχέδιο των εταίρων είναι να δημιουργήσουν ένα ανοικτό, τυποποιημένο σύνολο βιολογικών δεδομένων που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί από ερευνητές σε όλο τον κόσμο για την ανάπτυξη νέων predictive models.
Η φιλοδοξία είναι μεγάλη: ένα αρκετά ακριβές μοντέλο της βιολογίας θα μπορούσε κάποτε να επιτρέψει στους επιστήμονες να πραγματοποιούν ένα μέρος των πειραμάτων πρώτα ψηφιακά και να επικεντρώνουν τους πραγματικούς εργαστηριακούς πόρους στις πιο υποσχόμενες υποθέσεις.
Αυτό όμως παραμένει επιστημονικός στόχος και όχι σημερινή πραγματικότητα. Το κρίσιμο επόμενο βήμα για τη Virtual Biology Initiative θα είναι να αποδείξει ότι τα δεδομένα και τα μοντέλα που θα δημιουργήσει μπορούν να κάνουν αξιόπιστες προβλέψεις για πραγματικά βιολογικά συστήματα – και όχι απλώς να παράγουν πειστικές προσομοιώσεις.
