الثورة العلمية: كيف غير الذكاء الاصطناعي مستقبل الكيمياء وفاز بجائزة نوبل

11 أكتوبر، 2024

تم منح جائزة نوبل في الكيمياء لكل من ديفيد بيكر من جامعة واشنطن وديميس هاسابيس وجون إم. جامبر من جوجل ديب مايند، وهي الجائزة الثانية هذا الأسبوع التي تتعلق بالذكاء الاصطناعي.

حصل العلماء الثلاثة على جائزة نوبل في الكيمياء لاكتشافاتهم التي تظهر الإمكانات الكبيرة للتكنولوجيا المتقدمة، بما في ذلك الذكاء الاصطناعي، في التنبؤ بأشكال البروتينات، وهي الأدوات الكيميائية للحياة، وفي اختراع بروتينات جديدة.

الحاصلون على الجائزة هم: ديميس هاسابيس وجون جامبر من جوجل ديب مايند، اللذين استخدما الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بهيكل ملايين البروتينات؛ وديفيد بيكر من جامعة واشنطن، الذي استخدم برنامجًا حاسوبيًا لاختراع بروتين جديد.

قال يوهان أكفيست، عضو لجنة نوبل للكيمياء، إن تأثير عمل هؤلاء العلماء “هائل بالفعل”. وأضاف: “لفهم كيفية عمل البروتينات، تحتاج إلى معرفة شكلها، وهذا ما فعله الحاصلون على الجائزة هذا العام”.

كانت هذه المهمة تستغرق شهورًا أو حتى عقودًا، ولكن نماذج الذكاء الاصطناعي مثل “ألفا فولد” تجعل من الممكن إنجازها في ساعات أو حتى دقائق. لهذه السرعة تطبيقات واقعية مهمة، حيث تم الاستشهاد بتكنولوجيا ألفا فولد في أكثر من 20,000 دراسة علمية، كما استخدم الكيميائيون الحيويون هذه التكنولوجيا لتسريع اكتشاف الأدوية.

قال د. جامبر: “يمكننا رسم خط مباشر بين ما نفعله وبين الحفاظ على صحة الناس”.

يمكن أن يؤدي هذا الإنجاز أيضًا إلى تطوير أدوات بيولوجية جديدة مثل الإنزيمات التي تكسر زجاجات البلاستيك بكفاءة وتحولها إلى مواد يمكن إعادة استخدامها وإعادة تدويرها بسهولة.

كانت جائزة يوم الأربعاء الثانية هذا الأسبوع التي تتعلق بالذكاء الاصطناعي، مما يبرز الأهمية المتزايدة للتكنولوجيا في البحث العلمي.

قالت فرانسيس أرنولد، أستاذة الهندسة الكيميائية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا والحاصلة على جائزة نوبل في الكيمياء عام 2018: “الذكاء الاصطناعي يغير طريقة قيامنا بالعلوم. إنه يعزز قدرتنا على استكشاف مشكلات كانت سابقًا غير قابلة للحل”.

تحدثت ماري كارول، رئيسة الجمعية الكيميائية الأمريكية، عن أهمية الحاصلين على الجائزة هذا العام، مشيرة إلى أن مجال الكيمياء قد يتجه نحو المزيد من الدراسة الحاسوبية، مما قد يحسن كفاءة البحث ويقلل من الاعتماد على العمل المختبري.

قالت: “العمل الحاسوبي هو عمل تجريبي — فقط من نوع مختلف. أعتقد أن هذا هو اتجاه الكيمياء”.

تذكرت جائزة نوبل لهذا العام أيضًا كيف يمكن استغلال الذكاء الاصطناعي من قبل الجهات الفاعلة الضارة.

قال د. هاسابيس في مؤتمر صحفي: “بالطبع إنها تكنولوجيا مزدوجة الاستخدام. لديها إمكانات هائلة للخير، لكنها يمكن أن تُستخدم أيضًا للضرر”.

يشعر بعض الخبراء بالقلق من أن هذه التكنولوجيا قد تُستخدم لخلق فيروسات جديدة أو مواد سامة يمكن استخدامها في الهجمات البيولوجية. كان د. بيكر من بين أكثر من 90 عالمًا وقعوا اتفاقًا هذا العام لتنظيم المعدات اللازمة لتصنيع أسلحة بيولوجية جديدة، في محاولة لضمان عدم تسبب أبحاثهم في الذكاء الاصطناعي بأضرار.

فك الشيفرة

تعتبر البروتينات والإنزيمات الآليات المجهرية التي تحرك سلوك الفيروسات والبكتيريا والجسم البشري وجميع الكائنات الحية الأخرى. تبدأ هذه البروتينات كسلاسل من المركبات الكيميائية قبل أن تلتف وتتشكل في هياكل ثلاثية الأبعاد تحدد وظائفها. كان تحديد الشكل الدقيق للبروتينات الفردية مهمة شاقة لسنوات عديدة، حيث كافح العلماء لأكثر من 50 عامًا لحل ما يسمى بـ “مشكلة طي البروتينات”.

ألفا فولد، الذي طوره ديميس هاسابيس وفريقه في ديب مايند، استخدم أنظمة رياضية متقدمة للتنبؤ بأشكال البروتينات بدقة تضاهي التجارب الفيزيائية، مما أحدث تحولاً كبيراً في فهمنا لعلم الأحياء.