'Digital Biology': Biologi betragtet som et informationsbehandlingssystem

Del denne historie!

Googles moderselskab, Alphabet, er allerede dybt forankret i den medicinske industri, men udvider med et nyt datterselskab, Isomorphic Labs. Virksomheden vil forsøge at opdage den "fælles underliggende struktur mellem biologi og informationsvidenskab", i en søgen efter at fremskynde opdagelsen af nye lægemidler. Det vil samarbejde med farmaceutiske og biomedicinske virksomheder. ⁃ TN-redaktør

Jeg tror, vi er på nippet til en utrolig ny æra af biologisk og medicinsk forskning. Sidste år DeepMind's banebrydende AI-system AlphaFold2 blev anerkendt som en løsning på den 50 år gamle store udfordring proteinfoldning, i stand til at forudsige 3D-strukturen af et protein direkte fra dets aminosyresekvens til nøjagtighed på atomniveau. Dette har været et skelsættende øjeblik for beregnings- og AI-metoder til biologi.

Med udgangspunkt i dette fremskridt er jeg i dag begejstret for at kunne annoncere oprettelsen af et nyt Alphabet-firma – Isomorphic Labs – et kommercielt foretagende med missionen om at genskabe hele lægemiddelopdagelsesprocessen fra de første principper med en AI-first-tilgang og i sidste ende, at modellere og forstå nogle af livets grundlæggende mekanismer.

I mere end et årti har DeepMind været i front med at fremme det avancerede inden for kunstig intelligens, ofte ved at bruge spil som et bevisgrundlag for udvikling af læringssystemer til generelle formål, som f.eks. AlphaGo, vores program, der slog verdensmesteren ved det komplekse spil Go. Vi befinder os i et spændende øjeblik i historien nu, hvor disse teknikker og metoder bliver stærke og sofistikerede nok til at blive anvendt på problemer i den virkelige verden, herunder selve den videnskabelige opdagelse. En af de vigtigste anvendelser af AI, som jeg kan komme i tanke om, er inden for biologisk og medicinsk forskning, og det er et område, jeg har været passioneret omkring i mange år. Nu er tiden inde til at skubbe dette fremad i tempo og med det dedikerede fokus og de ressourcer, som Isomorphic Labs vil bringe.

En AI-første tilgang til lægemiddelopdagelse og biologi

Pandemien har bragt det vitale arbejde frem, som dygtige videnskabsmænd og klinikere udfører hver dag for at forstå og bekæmpe sygdom. Vi tror på, at den grundlæggende brug af banebrydende beregnings- og AI-metoder kan hjælpe videnskabsmænd med at tage deres arbejde til næste niveau og massivt accelerere lægemiddelopdagelsesprocessen. AI-metoder vil i stigende grad blive brugt, ikke kun til at analysere data, men også til at bygge kraftfulde forudsigende og generative modeller af komplekse biologiske fænomener. AlphaFold2 er et vigtigt første bevis på dette, men der er så meget mere i vente.

På sit mest grundlæggende niveau tror jeg, at biologi kan opfattes som et informationsbehandlingssystem, omend et ekstraordinært komplekst og dynamisk system. At anlægge dette perspektiv indebærer, at der kan være en fælles underliggende struktur mellem biologi og informationsvidenskab - en isomorfe kortlægning mellem de to – deraf navnet på virksomheden. Biologi er sandsynligvis alt for kompleks og rodet til nogensinde at blive indkapslet som et simpelt sæt pæne matematiske ligninger. Men ligesom matematik viste sig at være det rigtige beskrivelsessprog for fysik, kan biologi vise sig at være den perfekte type regime til anvendelse af AI.

Læs hele historien her ...