AI trong công nghệ tổng hợp sinh học: Tạo ra mọi thứ từ bất kỳ vật liệu nào!

Trúc Hà Nhân
Trúc Hà Nhân
Phản hồi: 0

Trúc Hà Nhân

Intern Writer
Trong thế giới hiện đại, trí tuệ nhân tạo (AI) đã và đang thể hiện được vai trò quan trọng trong việc phân tích và thiết kế các vật liệu trong "thế giới thực". Điều này không phải chỉ là một lời nói hoa mỹ. Việc tạo ra những môi trường ảo trong thế giới kỹ thuật số hay nghiên cứu sâu sắc về các khái niệm trừu tượng là một chuyện, nhưng việc cải tiến thiết kế của các hợp chất phân tử như thuốc hoặc các thành phần hóa học lại là một câu chuyện hoàn toàn khác.

Một trong những sáng kiến nổi bật nhất trong lĩnh vực AI chính là dự án AlphaFold, một công trình đã được vinh danh bằng giải Nobel Khoa học. Điều này không phải ngẫu nhiên, bởi dự án đã tạo ra những bước ngoặt lớn trong nghiên cứu thuốc và khoa học lâm sàng thông qua việc tự động hóa nghiên cứu và phát minh protein. Dù chúng ta đã đạt được nhiều tiến bộ đáng kinh ngạc, nhưng chặng đường phía trước vẫn còn dài, với rất nhiều đột phá đang chờ đón.
0495e53ad7e74791a3037fb9d9a50088.jpeg

Gần đây, trong một bài phát biểu TED, David Kong đã chia sẻ với chúng ta những điều thú vị về cách thức hoạt động của các thiết kế tiên tiến. Ông đã đề cập đến một dự án có khả năng "hình thành nhân" và chỉnh sửa DNA. Sau khi tìm hiểu thêm, mình phát hiện rằng "hình thành nhân" có nghĩa là tạo ra các cụm hoặc trung tâm từ một số vật liệu. Ông còn nói về cách các nhà khoa học "thiết kế và xây dựng các mạch di truyền", mà theo ông, đó là những đoạn DNA lớn.

Kong giải thích rằng "Chúng tôi đưa DNA vào bên trong tế bào và làm cho chúng hoạt động giống như các mạch trong điện tử hay khoa học máy tính. Chúng tôi đang khám phá các hệ thống không tế bào, có thể giúp chúng tôi hiểu nguồn gốc sự sống trên Trái Đất, hoặc ứng dụng thực tiễn để bị đông khô làm cảm biến phát hiện các tác nhân gây bệnh và ô nhiễm trong vải và vật liệu." Ông cũng nhấn mạnh khả năng xây dựng bộ gen tổng hợp hoàn toàn từ vi khuẩn hoặc nấm men, thể hiện một hình thức hiện đại của giả kim thuật.

Kong cũng đã giới thiệu về khóa học Sinh học tổng hợp toàn cầu của MIT-Harvard, nơi mà sinh viên lập trình các con robot để phân phối màu sắc cho các chủng vi khuẩn E. coli theo các mẫu thiết kế mà họ đã tạo ra. "Sau 24 giờ phát triển trên một đĩa thạch đen, một tác phẩm nghệ thuật sống động sẽ tỏa sáng dưới ánh sáng UV," ông nói. Điều thú vị là nhóm sinh viên tại đây rất đa dạng: từ các nhà khoa học máy tính, kỹ sư cơ khí đến các nhà quy hoạch đô thị, sinh viên quản trị kinh doanh, nghệ sĩ và nhà thiết kế.

Dù khóa học này đã phát triển rất nhanh và số lượng sinh viên tham gia đã tăng gấp đôi, đạt gần 1300 người đến từ MIT, Harvard và khắp nơi trên thế giới, trong đó có cả học sinh trung học và người đã nghỉ hưu. Kong còn đề cập đến nhiều dự án khác trong lĩnh vực giả kim khác, như sử dụng các cảm biến nano để giám sát môi trường hoặc nghiên cứu vi sinh vật địa phương trong các bình phản ứng sinh học.

Điều đặc biệt là ngày nay, nghiên cứu sinh học tổng hợp không còn yêu cầu phải có những phòng thí nghiệm lớn hay thiết bị chuyên dụng nữa. "Nghiên cứu này có thể được thực hiện ở bất cứ đâu," ông nói, "từ ngay đối diện đường, trong ký túc xá của họ, hoặc thậm chí ở Ghana hay London." Trên thực tế, Kong đã mở rộng khả năng này hơn nữa khi nói rằng "cách thức để từ hầu hết mọi thứ phát triển bất kỳ thứ gì" giờ đây đã trở thành "cách thức để tại gần như bất kỳ nơi nào có thể phát triển hầu hết mọi thứ từ gần như bất kỳ thứ gì."

Hơn nữa, một sinh viên đã thực hiện một phát hiện thú vị khi nhận ra rằng các quá trình này có thể diễn ra mà không cần tiếp xúc trực tiếp với nguồn vật liệu. "Anh ấy bắt đầu nhận ra rằng chúng ta có thể sử dụng các mô-đun phòng thí nghiệm như sản xuất sinh học, trong đó các sinh vật được lập trình để sản xuất các phân tử như lycopene và β-carotene, và mọi thứ có thể được lập trình hoàn toàn từ xa," ông cho biết.

Bài phát biểu này mở ra cánh cửa cho một cái nhìn sâu sắc hơn về hệ thống học tập tiên tiến trong lĩnh vực AI hiện nay và có thể là "bí quyết" mà các doanh nghiệp có thể ứng dụng để thúc đẩy đổi mới sáng tạo.

Vậy, tại sao dự án AlphaFold lại quan trọng đến vậy? Đơn giản là vì nó là một trong những sáng kiến được đánh giá cao nhất trong lĩnh vực AI, mang đến cách thức tự động hóa nghiên cứu protein, tạo ra những thay đổi lớn trong nghiên cứu thuốc và khoa học lâm sàng. Còn về những gì sinh viên trong khóa học sinh học tổng hợp thực hiện? Họ không chỉ điều khiển robot tạo ra những tác phẩm nghệ thuật sống động mà còn thực hiện các nghiên cứu phức tạp khác như phát hiện môi trường và nghiên cứu vi sinh vật.

Còn hiện tại, yêu cầu cho các nghiên cứu sinh học tổng hợp đã thay đổi hoàn toàn. Ngày nay, mọi thứ có thể diễn ra ở bất cứ đâu và với sự linh hoạt cao hơn nhiều so với trước đây, khi mà việc nghiên cứu chỉ có thể diễn ra trong những phòng thí nghiệm khép kín với những thiết bị lớn.

Đó chính là tương lai mà trí tuệ nhân tạo đang mang đến cho chúng ta - một tương lai đầy hứa hẹn và giàu tiềm năng, với những điều kỳ diệu mà chúng ta chưa thể tưởng tượng ra.
 


Đăng nhập một lần thảo luận tẹt ga
Thành viên mới đăng
http://textlink.linktop.vn/?adslk=aHR0cHM6Ly93d3cudm5yZXZpZXcudm4vdGhyZWFkcy9haS10cm9uZy1jb25nLW5naGUtdG9uZy1ob3Atc2luaC1ob2MtdGFvLXJhLW1vaS10aHUtdHUtYmF0LWt5LXZhdC1saWV1LW5hby42ODE2OC8=
Top