50 ஆண்டுகளாக உயிரியலைத் தடுத்து நிறுத்திய ஒரு பிரச்சினையைத் தீர்த்ததற்காக AI இப்போதுதான் ஒரு நோபல் பரிசை வென்றது

ஒவ்வொரு உயிரினமும் புரதங்களால் இயங்குகிறது. அவை உங்கள் உணவை செரிமானம் செய்கின்றன, உங்கள் இரத்தத்தில் ஆக்ஸிஜனைச் சுமந்து செல்கின்றன, தொற்றுகளை எதிர்த்துப் போராடுகின்றன, மற்றும் உங்கள் செல்களின் அமைப்பைக் கட்டமைக்கின்றன. மேலும் ஒரு புரதத்தின் வேலை கிட்டத்தட்ட முழுவதுமாக ஒரு விஷயத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது: அதன் வடிவம்.

சிக்கல் என்னவென்றால் ஒரு புரதம் ஒரு நீண்ட சங்கிலியாக கட்டமைக்கப்படுகிறது, அது பின்னர் ஒரு வினாடியின் ஒரு பகுதியில் தன்னை ஒரு சிக்கலான முப்பரிமாண முடிச்சாக மடித்துக்கொள்கிறது. சங்கிலியிலிருந்து மட்டும் அந்த இறுதி வடிவத்தைக் கண்டறிவது, முழு உயிரியலிலும் மிகவும் கடினமான திறந்த பிரச்சினைகளில் ஒன்றாக இருந்தது. 50 ஆண்டுகளாக இது உலகின் சிறந்த விஞ்ஞானிகளை எதிர்த்து நின்றது.

பின்னர் ஒரு AI அதைத் தீர்த்தது. மேலும் 2024இல், அந்த சாதனை வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசை வென்றது.

மடிப்பு ஏன் மிகவும் கடினமாக இருந்தது

ஒரு வாக்கியத்தில் பிரச்சினை: ஒரு புரதம் கோட்பாட்டளவில் சாத்தியமான வடிவங்களின் வானியல் எண்ணிக்கையில் மடியக்கூடும், ஆனால் நடைமுறையில் அது ஒரே ஒரு வடிவத்தில் மட்டுமே நிலைத்திருக்கிறது. இரசாயன செய்முறையிலிருந்து எது என்று கணிப்பது கொடூரமாக சிக்கலானது.

பல தசாப்தங்களாக, ஒரு புரதத்தின் கட்டமைப்பைக் கண்டறிவதற்கான ஒரே நம்பகமான வழி அதை பரிசோதனை ரீதியாக நிர்ணயிப்பதுதான்: ஒரு PhD மாணவர் ஒரே ஒரு புரதத்தை நிர்ணயிக்க ஆண்டுகள் ஆகக்கூடிய கடினமான ஆய்வக நுட்பங்கள். இதற்கிடையில், உயிரியல் நூற்றுக்கணக்கான மில்லியன் புரதங்களின் செய்முறைகளை வரிசைப்படுத்தியிருந்தது, அவற்றின் வடிவங்கள் ஒரு புதிராகவே இருந்தன. “நமக்குத் தெரிந்த செய்முறைகள்” மற்றும் “நாம் புரிந்துகொள்ளும் வடிவங்கள்” இடையேயான இடைவெளி ஒரு பள்ளத்தாக்காக இருந்தது.

ஆல்பாஃபோல்டின் வருகை

அந்த இடைவெளியை மூடிய அமைப்பின் பெயர் ஆல்பாஃபோல்ட், AI ஆய்வகமான கூகுள் டீப்மைண்டால் கட்டமைக்கப்பட்டது. மடிப்பின் இயற்பியலை உருவகப்படுத்துவதற்குப் பதிலாக, அது கற்றுக்கொண்டது. விஞ்ஞானிகள் கடினமாக தீர்த்த புரதங்களின் கட்டமைப்புகளில் பயிற்சி பெற்று, அது ஒரு சங்கிலியை அதன் இறுதி வடிவத்துடன் இணைக்கும் ஆழமான வடிவங்களைத் தனக்குத் தானே கற்றுக்கொடுத்தது.

முடிவு துறையை அதிர்ச்சிக்குள்ளாக்கியது. குழுக்கள் புரத கட்டமைப்புகளைக் கணிக்க போட்டியிடும் நீண்டகால போட்டியில், ஆல்பாஃபோல்ட் வென்றது, மேலும் பெரிய வித்தியாசத்துடன்: இது நிதானமான, விலையுயர்ந்த ஆய்வக பரிசோதனைகளுக்கு போட்டியாக இருக்கும் அளவுக்கு துல்லியமான கணிப்புகளை உருவாக்கியது. ஆண்டுகளில் அளவிடப்பட்ட ஒரு பிரச்சினை வினாடிகளில் அளவிடப்படுவதாக சுருங்கியது.

நமக்குத் தெரிந்த கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு புரதமும், வரைபடமாக்கப்பட்டது

பின்னர் டீப்மைண்ட் தாக்கத்தை பெருமளவில் பெருக்கும் ஒன்றைச் செய்தது: ஐரோப்பிய உயிர்தகவலியல் நிறுவனத்துடன் இணைந்து பணியாற்றி, விஞ்ஞானத்திடம் கோப்பில் இருந்த கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு புரதத்திலும் (அவற்றில் 20 கோடிக்கும் அதிகமானவை) ஆல்பாஃபோல்டை இயக்கியது மேலும் முழு தரவுத்தளத்தையும், இலவசமாக, உலகிற்கு வெளியிட்டது.

ஒரே இரவில், ஒரு கட்டமைப்பைத் துரத்தி ஆண்டுகளைச் செலவழித்திருக்கக்கூடிய ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதைப் பார்க்க முடிந்தது. அந்த தரவுத்தளம் அப்போதிலிருந்து 190க்கும் அதிகமான நாடுகளில் 30 லட்சத்திற்கும் அதிகமான பயனர்களை ஈர்த்துள்ளது, ஆண்டிபயாடிக் எதிர்ப்பு முதல் புறக்கணிக்கப்பட்ட வெப்பமண்டல நோய்கள் வரை, பிளாஸ்டிக் கழிவுகளை உடைக்கக்கூடிய நொதிகள் வரை எல்லாவற்றிலும் வேலைக்கு உணவளிக்கிறது.

2024இல், வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசு இந்த வேலையை அங்கீகரித்தது. பாதி டேவிட் பேக்கருக்கு முற்றிலும் புதிய புரதங்களை பூஜ்ஜியத்திலிருந்து வடிவமைக்கும் சமமான கடினமான சாதனைக்காக சென்றது. மற்ற பாதியை டீப்மைண்டின் டெமிஸ் ஹசாபிஸ் மற்றும் ஜான் ஜம்பர் பகிர்ந்துகொண்டனர், ஏற்கனவே இருக்கும் புரதங்களின் வடிவங்களைக் கணிப்பதற்காக. பரிசு மூன்று நபர்களுக்குச் சென்றது, ஒரு இயந்திரத்திற்கு அல்ல.

புரதங்களைப் படிப்பதிலிருந்து மருந்துகளை வடிவமைப்பது வரை

ஒரு புரதத்தின் வடிவத்தை அறிவது வெறும் கல்விசார்ந்தது அல்ல. பெரும்பாலான நவீன மருந்துகள் ஒரு குறிப்பிட்ட புரதத்துடன் இணைவதன் மூலம் வேலை செய்கின்றன, மருந்து சாவியாக இருக்கும் ஒரு பூட்டு. நீங்கள் பூட்டை விரிவாகப் பார்க்க முடிந்தால், நீங்கள் ஒரு சிறந்த சாவியை வடிவமைக்க முடியும்.

அமைப்பின் புதிய பதிப்புகள் மேலும் முன்னேறுகின்றன, ஒரு புரதத்தின் வடிவத்தை மட்டுமல்ல, அது மற்ற மூலக்கூறுகளுடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்ளும் என்பதையும் கணிக்கின்றன, ஒரு மருந்து வடிவமைப்பாளருக்கு தேவையான சரியான கேள்வி. இது மருந்து கண்டுபிடிப்பின் நிதானமான, அதிர்ஷ்டத்தை அதிகம் சார்ந்த ஆரம்ப கட்டங்களை வேகமான மற்றும் மேலும் நோக்கமுள்ளதாக மாற்றுகிறது.

பெரிய பாடம்

ஆல்பாஃபோல்டை சாட்போட்கள் மற்றும் படங்களை உருவாக்கும் கருவிகளுடன் இணைத்துப் பார்க்கும் தூண்டுதல் உள்ளது, ஆனால் இது AI பற்றிய ஒரு வேறுபட்ட (மற்றும் சில வழிகளில் மிகவும் முக்கியமான) கதை. இது நம்பகமான சொற்களை உருவாக்கும் ஒரு இயந்திரம் அல்ல. இது ஒரு உண்மையான, பல தசாப்தங்கள் பழமையான அறிவியல் பிரச்சினையைத் தீர்த்த, பரிசோதனையாளர்கள் சரிபார்க்கக்கூடிய பதில்களை உருவாக்கிய, மற்றும் முடிவுகளை முழு உலகிற்கும் இலவசமாக வழங்கிய ஒரு இயந்திரம்.

இதுவே ஆர்வத்தை ஏற்படுத்தும் AI இன் பதிப்பு: உங்கள் மின்னஞ்சல்களை எழுதுவது அல்ல, மாறாக அமைதியாக ஒரு ஆய்வகத்தில் என்ன சாத்தியம் என்பதை மறுஎழுதி வருவது. அரை நூற்றாண்டு காலமாக உயிரியலைத் தடுத்து நிறுத்திய ஒரு பிரச்சினை பெருமளவில் தீர்க்கப்பட்டுள்ளது, இருப்பினும் முழுமையாக மூடப்படவில்லை. ஆல்பாஃபோல்ட் உங்களுக்கு ஒரு நிலையான வடிவத்தைத் தருகிறது, மேலும் ஏராளமான புரதங்கள் சரியாக இந்த காரணத்திற்காக முக்கியமானவை ஏனெனில் அவை நகர்கின்றன, அல்லது அவற்றுக்கு எந்த நிலையான வடிவமும் இல்லை என்பதால், அல்லது ஒரு மாற்றப்பட்ட எழுத்து அவை எவ்வாறு நடந்துகொள்கின்றன என்பதை மாற்றுகிறது என்பதால். இவையே அது இன்னும் தவறாகச் செய்யும் பகுதிகள். அதே அணுகுமுறை இப்போது புற்றுநோய், புதிய ஆண்டிபயாடிக்குகள், தலைமுறைகளாக நம்மை எதிர்த்துப் போராடிய நோய்கள் மீது இலக்கு வைக்கப்பட்டுள்ளது.

இயந்திரங்கள் வாழ்க்கையின் மொழியைப் படிக்கக் கற்றுக்கொண்டன. அவை அதைக் கொண்டு நமக்கு என்ன எழுத உதவும் என்பதை நாம் இப்போதுதான் கண்டறியத் தொடங்குகிறோம்.