Mô hình trí tuệ nhân tạo ESM3 mô phỏng quá trình tiến hoá hơn 500 triệu năm và tạo ra protein mới

Trí tuệ nhân tạo lại chứng minh được tiềm năng to lớn của nó khi mô phỏng quá trình tiến hoá của protein và tạo ra một loại protein phát quang mới.

Các nhà khoa học đã đạt được một cột mốc đột phá khi sử dụng trí tuệ nhân tạo để mô phỏng 500 triệu năm tiến hóa, dẫn đến việc tạo ra một loại protein phát quang xanh mới (green fluorescent protein - GFP). Thành tựu này được thực hiện nhờ EvolutionaryScale Model 3 (ESM3), một mô hình trí tuệ nhân tạo được phát triển bởi EvolutionaryScale, một startup do các kỹ sư từng làm việc tại Meta sáng lập và được Amazon, NVIDIA hỗ trợ. ESM3 đánh dấu một bước tiến lớn trong thiết kế protein, mang lại những cơ hội chưa từng có cho nghiên cứu khoa học và ứng dụng thực tế.

Cách ESM3 Mô Phỏng Tiến Hóa

Protein là những thành phần cơ bản của sự sống, và sự tiến hóa của chúng là yếu tố chính thúc đẩy sự phức tạp sinh học. ESM3 là một mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) được huấn luyện trên 3,15 tỷ chuỗi protein có nguồn gốc từ khắp nơi trên thế giới, cùng với cấu trúc và chức năng liên quan của chúng. Bằng cách xử lý 771 tỷ token dữ liệu, mô hình này đã mô phỏng các quá trình tiến hóa tự nhiên kéo dài nửa tỷ năm để tạo ra những protein hoàn toàn mới, không tồn tại trong tự nhiên nhưng vẫn có chức năng và tiềm năng ứng dụng cao.


Protein phát quang esmGFP được tạo ra nhờ ESM3 thông qua việc mô phỏng quá trình tiến hoá

Sự mô phỏng mà ESM3 thực hiện bao gồm sự thay đổi về trình tự, cấu trúc và chức năng của các protein thông qua hàng tỷ năm chọn lọc tự nhiên và thích nghi. Kết quả là sự ra đời của một loại protein phát quang xanh tổng hợp, esmGFP, có trình tự gen tương đồng 58% với họ hàng gần nhất của nó trong thế giới thực, được tìm thấy ở các sinh vật phát quang sinh học như sứa và san hô. Sự tương đồng này cho thấy rằng protein này sẽ cần khoảng 500 triệu năm để tiến hóa một cách tự nhiên. Điều này cho thấy cách mà ESM3 đã nén dòng thời gian tiến hóa khổng lồ thành một khuôn khổ tính toán để khám phá những khả năng mới trong thiết kế protein mà tự nhiên có thể chưa từng đạt được.

Ứng Dụng và Ý Nghĩa

Khả năng của ESM3 trong việc mô phỏng các quy mô thời gian tiến hóa rộng lớn như vậy nhấn mạnh tiềm năng của nó trong việc khám phá các câu hỏi cơ bản về sinh học. Một ví dụ cụ thể là các nhà khoa học vẫn luôn tranh luận về đặc tính tiến hoá của sinh vật: ngẫu nhiên (contingency) hay đoán định được (deterministic). Việc tạo ra esmGFP tương đồng 58% với họ hàng gần nhất ủng hộ quan điểm tất định, vì nó cho thấy cách mà các kết quả tiến hóa cụ thể có thể được suy luận thông qua tính toán.


ESM3 dựa trên tập dữ liệu lớn để mô phỏng tiến hoá

Bên cạnh đó, mô hình ESM3 có ý nghĩa rất lớn đối với khoa học và công nghệ. Nó cho phép các nhà nghiên cứu thiết kế protein với các đặc tính cụ thể cho nhiều ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như xử lý môi trường, y học và năng lượng sạch. Ví dụ, mô hình này có thể tạo ra các enzyme có khả năng phân hủy rác thải nhựa hoặc các protein có chức năng điều trị vượt trội. Bằng cách làm cho sinh học trở nên lập trình được, ESM3 mở ra những cánh cửa mới trong sinh học tổng hợp và kỹ thuật sinh học.

Một trong những khía cạnh quan trọng nhất của ESM3 là khả năng tiếp cận của nó. Mô hình này được mở cho cộng đồng khoa học toàn cầu, cho phép các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới tận dụng khả năng của nó. Việc dân chủ hóa các công cụ AI tiên tiến như vậy có thể đẩy nhanh những khám phá trong nhiều lĩnh vực từ sinh học tiến hóa đến công nghệ sinh học công nghiệp.

Tương lai của trí tuệ nhân tạo trong sinh học

Alexander Rives, đồng sáng lập kiêm nhà khoa học trưởng tại EvolutionaryScale, hình dung một tương lai nơi trí tuệ nhân tạo trở thành công cụ nền tảng để thiết kế các hệ thống sinh học từ cơ bản, giống như cách các kỹ sư thiết kế ra hệ thống máy móc hay viết mã lệnh. ESM3 là một bước tiến lớn tới tầm nhìn này bằng cách tích hợp chuỗi dữ liệu, cấu trúc và chức năng vào một khung sinh tổng hợp duy nhất.

Quảng cáo

ESM3 sẽ tiếp tục được phát triển để mang lại những tác động cho việc nghiên cứu sinh học

Giống như các mô hình AI sinh tổng hợp khác như ChatGPT, ESM3 dự kiến sẽ cải thiện qua từng phiên bản kế tiếp. Các phiên bản tương lai có thể mang lại độ chính xác và tính linh hoạt cao hơn nữa, tăng cường khả năng của nhân loại trong việc giải quyết những thách thức toàn cầu cấp bách thông qua đổi mới sinh học.

Kết Luận

Sự phát triển của ESM3 đánh dấu một bước đột phá mang tính cách mạng trong khoa học, minh chứng cho cách AI có thể mô phỏng các quá trình tự nhiên phức tạp như tiến hóa ở quy mô chưa từng có. Bằng cách thu hẹp khoảng cách trong hiểu biết về sinh học protein và mở ra những ứng dụng mới mẻ, công nghệ này có tiềm năng cách mạng hóa nhiều lĩnh vực từ bền vững môi trường đến chăm sóc sức khỏe. Khi các nhà nghiên cứu tiếp tục khám phá khả năng của nó, ESM3 có thể mở đường cho những giải pháp đột phá đối với một số vấn đề trên thế giới.

Nguồn: Popular Mechanics

Khóa học Machine Learning cơ bản- Khoa học dữ liệu - AI

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Khoá học Quản trị Chiến lược Dành cho Lãnh đạo Doanh nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Nơi hội tụ Tinh Hoa Tri Thức - Khơi nguồn Sáng tạo

Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com

Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

--- 

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên ZALO!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Hacker và Marketing từ A-Z trên Facebook!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa đào tạo Power BI phân tích báo cáo để bán hàng thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Bảo mật và tấn công Website - Hacker mũ trắng

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học ​

KHÓA HỌC LẬP TRÌNH PYTHON TỪ CƠ BẢN ĐẾN CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình Visual Foxpro 9 - Dành cho nhà quản lý và kế toán

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn về Moodle chuyên nghiệp và hay

Xây dựng hệ thống đào tạo trực tuyến chuyên nghiệp tốt nhất hiện nay.

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

KHÓA EXCEL CHUYÊN NGHIỆP

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học AutoIt dành cho dân IT và Marketing chuyên nghiệp

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khoá học Word từ cơ bản tới nâng cao, học nhanh, hiểu sâu

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học hướng dẫn sử dụng Powerpoint từ đơn giản đến phức tạp HIỆU QUẢ

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Thiết kế, quản lý dữ liệu dự án chuyên nghiệp cho doanh nghiệp bằng Bizagi

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng Power Query trong Excel

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Lập trình WEB bằng PHP từ cơ bản đến nâng cao

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng TableAU - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học Phân tích dữ liệu sử dụng SPSS - Chìa khóa thành công!

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học "Thiết kế bài giảng điện tử", Video, hoạt hình 

kiếm tiền Youtube bằng phần mềm Camtasia Studio

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

Khóa học HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ VIDEO CLIP CHO DÂN MARKETING CHUYÊN NGHIỆP

​​​​​

HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ QUẢNG CÁO VÀ ĐỒ HỌA CHUYÊN NGHIỆP VỚI CANVA

Hãy tham gia khóa học để trở thành người chuyên nghiệp. Tuyệt HAY!😲👍

 KHÓA HỌC VIDEO- XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ BẰNG MICROSOFT ACCESS

GOOGLE SPREADSHEETS phê không tưởng

Khóa hoc lập trình bằng Python tại đây

Hãy tham gia khóa học để biết mọi thứ

Để tham gia tất cả các bài học, Bạn nhấn vào đây 

Khóa học lập trình cho bé MSWLogo

Nhấn vào đây để bắt đầu học

Khóa học Ba, Mẹ và Bé - Cùng bé lập trình  TUYỆT VỜI

Khóa học sử dụng Adobe Presenter-Tạo bài giảng điện tử

Khóa học vẽ tạo giao diện demo cho website

Để thành thạo Wordpress bạn hãy tham gia khóa học 

Tham gia khóa học tại đây

Khóa học sử dụng Edmodo để dạy và học hiện đại để thành công

Nhấn vào đây để bắt đầu khóa học

==***==

Bảo hiểm nhân thọ - Bảo vệ người trụ cột

Cập nhật công nghệ từ Youtube tại link: congnghe.hocviendaotao.com
Tham gia nhóm Facebook
Để tham gia khóa học công nghệ truy cập link: http://thuvien.hocviendaotao.com
Mọi hỗ trợ về công nghệ email: dinhanhtuan68@gmail.com

Nguồn: Tinh Tế

Share !