AI thiết kế bộ gen

Công nghệ định hình lại sự sống

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Stanford (Mỹ) đã dùng AI để thiết kế một loại virus mới có khả năng tiêu diệt vi khuẩn. "Máy móc đang tái định nghĩa về con người và sự sống. Chúng ta đang tạo ra những dạng sống mới, như một Darwin phiên bản 2.0", giáo sư Michael Hecht từ Đại học Princeton nhận xét.

Nghiên cứu được đăng trên bioRxiv vào tháng 9 và chưa được bình duyệt. Trong giới khoa học, phản ứng trái chiều: Liệu máy móc sắp tạo ra các dạng sống mới, thậm chí những dạng có thể đe dọa con người? Tạo ra "sự sống" thực sự khó hơn nhiều so với việc thiết kế một virus đơn giản, hay thể thực khuẩn, điều mà các nhà khoa học tại Đại học Stanford đã làm. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một mô hình AI tạo sinh tên là Evo, được huấn luyện trên ADN của vô số sinh vật. Tương tự như các mô hình ngôn ngữ lớn học từ hàng tỉ văn bản, Evo được đưa vào khoảng 9 nghìn tỷ ký tự AND, bao quát tất cả các dạng sống.

AI đang cách mạng hóa sinh học, giúp các nhà khoa học dự đoán cấu trúc protein và tạo ra những protein mới - những phân tử nền tảng của sự sống. Nhờ AI, các nhà khoa học đã phát triển liệu pháp chống nọc độc rắn, kháng sinh mới, cải tiến vaccine và phân hủy các hóa chất nguy hại. Nhưng đồng thời, nó cũng tiềm ẩn rủi ro, như khả năng tạo ra độc tố mới.

Nhóm Stanford tiến thêm bước nữa khi xây dựng bộ gen đầy đủ - mã di truyền hoàn chỉnh của một thể thực khuẩn đơn giản. Thể thực khuẩn Φ-X174 mà họ nghiên cứu xâm nhiễm vi khuẩn E.coli, chiếm quyền điều khiển tế bào để nhân lên, rồi phá hủy tế bào và giải phóng thêm virus. Các nhà khoa học đã tạo ra khoảng 300 bộ gen virus khác nhau bằng AI và sau đó thử nghiệm chúng trên các đĩa chứa vi khuẩn E.coli. Kết quả có 16 virus mới hoạt động thành công.

AI và tương lai của thiết kế virus

Các chuyên gia cho rằng, AI hiện nay rất giỏi trong việc thực hiện lại những gì con người có thể làm. "Đây là một bước tiến vô cùng quan trọng. Nó cho thấy mối quan hệ thay đổi giữa con người và thiên nhiên, với những khả năng vừa hứa hẹn vừa gây lo lắng", Gregory Kaebnick, nhà sinh học tại Trung tâm Đạo đức Sinh học Hastings nói. Về mặt đạo đức, đang có quan ngại rằng việc sử dụng AI để thiết kế virus có thể gây hại cho con người. Kerstin Göpfrich, nhà vật lý sinh học và sinh học tổng hợp tại Đại học Heidelberg, cho rằng vấn đề này không chỉ có ở AI. Điều này thường được gọi là "tình thế hai mặt", vừa xuất hiện kết quả tốt và xấu. Không có gì đặc biệt riêng về AI, nó chỉ là một công cụ, và cách chúng ta sử dụng mới quan trọng.

Trong khi một số người lo lắng rằng sự sống do AI tạo ra đang ở ngay trước mắt. Brian Hie, kỹ sư hóa học tại Stanford và Viện Arc, khẳng định điều đó chưa nằm trong kế hoạch của ông. "Chúng tôi vẫn chưa bắt đầu làm bất cứ điều gì để tạo ra sự sống nhân tạo". Hie cùng các cộng sự tại Đại học Stanford hy vọng phương pháp của nhóm có thể được dùng để tạo ra các loại virus do AI thiết kế một cách an toàn, nhằm điều trị nhiều loại bệnh và các vấn đề sức khỏe cộng đồng, bao gồm cả tình trạng kháng thuốc ngày càng tăng bởi vi khuẩn.