Forskare presenterar ritning för digital AI-organism

Ett forskarteam lett av Eric Xing publicerade på torsdagen en artikel i Nature Medicine som presenterar en färdplan för att bygga en AI-driven "digital organism" – ett system av sammankopplade AI-modeller som kan simulera hur läkemedel eller genetiska förändringar rör sig genom molekyler, celler och i förlängningen hela människor.axios+1

Artikeln, med titeln "How to build an AI-driven digital organism", beskriver vad författarna kallar AIDO: ett ramverk som kopplar samman specialiserade AI-modeller för DNA, proteiner, celler, vävnader och hälsoutfall till en enda dynamisk simulator. Xing, som är medgrundare och chefsforskare på GenBio AI, president för Mohamed bin Zayed University of AI i Abu Dhabi samt professor i datavetenskap vid Carnegie Mellon University, liknade konceptet vid "en flygsimulator för medicin".nature+2

Från prediktion till simulering

De flesta befintliga AI-verktyg inom biologi hanterar en uppgift i taget, som att förutsäga den tredimensionella formen hos ett protein. Artikeln i Nature Medicine argumenterar för att fältet behöver röra sig bortom dessa isolerade modeller mot ett integrerat system som kan simulera kedjor av biologiska händelser.axios+1

"Det handlar egentligen om att bygga en simulator för biologi," sa Xing till Axios. Han uppgav att GenBio AI snart kommer att släppa vad han kallar "världens första implementering av den virtuella cellen". Företaget tillkännagav ett samarbete med Nvidia ↗ 0.54% i juni för att påskynda utvecklingen av sina virtuella cellemodeller.genbio+1

Ett trångt fält

GenBio AI är inte ensamma om att satsa på virtuella celler. Chan Zuckerberg BioHub har byggt en öppen plattform av AI-modeller för att förstå och förutsäga cellbeteende, med det uttalade målet att modellera celler över vävnader, människor och tillstånd. En artikel i Nature i juni beskrev hur flera forskargrupper arbetar med att omvandla molekylära data till prediktiva simuleringar av cellbeteende.nature+1

Xing beskrev Zuckerbergs BioHub som en "vänskaplig konkurrent" och noterade att deras metod lutar sig mer mot språkmodell-baserade sekvensmodeller, medan GenBio kombinerar sekvens-, struktur-, bild- och interaktionsdata i ett multiskaligt system.axios

Begränsningar i visionen

Forskarna erkänner att de inte är nära att bygga en virtuell människa. Det kortsiktiga målet är en virtuell cell som kan ta hänsyn till flera typer av biologiska data och förutsäga effekterna av interventioner – inte för att ersätta djurstudier eller kliniska prövningar, utan för att fungera som ett filter som eliminerar svagare läkemedelskandidater innan forskare lägger år på att testa dem. Utmaningar kvarstår kring partiska träningsdata, patientvariation och AI-systemens tendens att förväxla korrelation med kausalitet.axios