[ด.ดล Blog] AI ฝ่าด่านลับชีวโมเลกุล! เมื่อสองเทคโนโลยีผสานเพื่อแก้ไขปัญหาที่มีมายาวนานของมนุษยชาติ เรื่องราวสุดเจ๋งตอนหนึ่งจากหนังสือ The Coming Wave: Technology, Power, and the Twenty-first Century’s Greatest Di

สำรวจ
ลงทุน
คำถาม

มีบัญชีอยู่แล้ว?หรือ

•

28 มี.ค. เวลา 12:09 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

AI ฝ่าด่านลับชีวโมเลกุล! เมื่อสองเทคโนโลยีผสานเพื่อแก้ไขปัญหาที่มีมายาวนานของมนุษยชาติ

เรื่องราวสุดเจ๋งตอนหนึ่งจากหนังสือ The Coming Wave: Technology, Power, and the Twenty-first Century’s Greatest Dilemma ของ Mustafa Suleyman ที่พูดถึงการมาบรรจบกันระหว่างโลก AI กับเทคโนโลยีชีวภาพ ซึ่งรังสรรค์ความก้าวหน้าที่น่าตื่นตาตื่นใจอย่างที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน

โปรตีนคือองค์ประกอบหลักของชีวิต พวกมันสร้างกล้ามเนื้อ เลือด ฮอร์โมน และแม้แต่เส้นผมของเรา คิดดูว่าประมาณ 75% ของน้ำหนักร่างกายมนุษย์นั้นเป็นโปรตีน มันอยู่ในทุกอณูของชีวิตและทำหน้าที่สำคัญมากมาย

มนุษย์มีความต้องการที่จะเข้าใจโปรตีนมานานแล้ว แต่ปัญหาใหญ่คือ การรู้แค่ลำดับ DNA เพียงอย่างเดียวไม่พอที่จะเข้าใจว่าโปรตีนทำงานยังไง เราต้องเข้าใจวิธีการม้วนพับของมัน ซึ่งเป็นปัญหาคลาสสิกที่นักวิทยาศาสตร์พยายามแก้มาหลายทศวรรษ

แต่เดิมเราใช้วิธีคำนวณแบบหาทุกความเป็นไปได้ (brute-force) ซึ่งอาจใช้เวลานานกว่าอายุของเอกภพเสียอีกกว่าจะได้คำตอบ การค้นหาวิธีการม้วนพับโปรตีนจึงเป็นความท้าทายระดับโหด นักวิทยาศาสตร์พยายามหาวิธีที่ดีกว่าเดิมมานานหลายสิบปี

ปี 1993 พวกเขาจัดการแข่งขันชื่อ Critical Assessment for Structure Prediction (CASP) ปีละสองครั้ง เพื่อดูว่าใครสามารถแก้ปัญหาการม้วนพับของโปรตีนได้ดีที่สุด CASP กลายเป็นสนามแข่งขันที่ดุเดือดที่สุดแห่งหนึ่งของโลกวิทยาศาสตร์

เหตุการณ์พลิกผันเกิดขึ้นที่การแข่งขัน CASP13 ปี 2018 จัดที่รีสอร์ตในแคนคูน ประเทศเม็กซิโก มีทีมม้ามืดเข้าร่วมแข่งขันโดยไม่มีประสบการณ์ในวงการนี้เลย กลับสามารถเอาชนะนักวิจัยผู้เชี่ยวชาญจาก 98 ทีมทั่วโลกไปได้อย่างสบายๆ

ทีมม้ามืดนั้นคือ DeepMind ที่นำเสนอโปรเจกต์ลับชื่อ AlphaFold ซึ่งเริ่มต้นจากการแฮ็กกาธอนภายในบริษัทเพียงหนึ่งสัปดาห์เมื่อปี 2016 ผลงานของพวกเขาทำให้นักวิจัยทั่วโลกอ้าปากค้าง มันเป็นการผสานความเทพของ AI กับชีววิทยาได้อย่างลงตัว

ทีมอันดับสองในการแข่งขันทำนายโครงสร้างโปรตีนได้เพียง 3 โครงสร้างจาก 43 เป้าหมายที่ยากที่สุด แต่ AlphaFold ทำได้ถึง 25 โครงสร้าง และที่เทพสุด ๆ คือทำเสร็จในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง ฉีกคู่แข่งแบบเละเทะ

ในห้องเต็มไปด้วยอัจฉริยะด้านชีววิทยาจากทั่วโลก ผลงานของ AlphaFold ทำให้ทุกคนตะลึงและเห็นศักยภาพที่แท้จริงของ AI Mohammed AlQuraishi นักวิจัยชื่อดังถึงกับอุทานออกมาว่า “มันเกิดอะไรขึ้น!!!”

ทีมงาน DeepMind ใช้เทคนิค Neural Network เพื่อทำนายการพับตัวของโปรตีนตาม DNA ของมัน โดยฝึกฝนกับชุดโปรตีนที่รู้จัก และแทบไม่ใช้วิธีการดั้งเดิมที่นักวิจัยรุ่นก่อนทำกันมา

พวกเขาไม่ได้อาศัยความเชี่ยวชาญทางเภสัชกรรม หรือเทคนิคเก่าๆ เช่น กล้องจุลทรรศน์ไครโออิเล็กตรอน หรืออัลกอริธึมแบบดั้งเดิม แต่พวกเขาใช้ความชำนาญด้าน Machine Learning ที่เป็นหัวใจของ AI มาผสานกับชีววิทยาได้อย่างสมบูรณ์แบบ

สองปีต่อมา วารสาร Scientific American พาดหัวข่าวใหญ่ว่า “ในที่สุดปัญหาใหญ่ที่สุดประการหนึ่งในชีววิทยาก็ได้รับการแก้ไขแล้ว” จักรวาลโปรตีนที่เคยซ่อนเร้นถูกเปิดเผยด้วยความเร็วที่น่าตกใจ AlphaFold ทำให้เทคโนโลยีโบราณก่อนหน้านี้ถูกทำลายทิ้งจนแทบไร้ค่า

กว่าครึ่งศตวรรษที่การม้วนพับโปรตีนเป็นความท้าทายยิ่งใหญ่ของวงการวิทยาศาสตร์ และทันใดนั้น มันก็ถูกพิชิตโดย AlphaFold ความก้าวหน้านี้พุ่งทะยานเกินกว่าที่ใครจะคาดถึง

ปี 2022 AlphaFold2 เปิดให้ประชาชนทั่วไปใช้งานได้ มันเป็นเครื่องมือ Machine Learning ที่โครตเทพที่สุดในโลกซึ่งถูกใช้ทั้งในการวิจัยชีววิทยาขั้นพื้นฐานและประยุกต์ ภายในสิบแปดเดือนหลังเปิดตัว นักวิจัยกว่าหนึ่งล้านคนที่เคยงมเข็มในมหาสมุทรโปรตีนสามารถเข้าถึงเครื่องมือนี้ได้

เครื่องมือดังกล่าวสามารถตอบคำถามตั้งแต่การดื้อยาปฏิชีวนะไปจนถึงการรักษาโรคที่หายาก หรือแม้กระทั่งคำถามเกี่ยวกับต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิต มันเปิดประตูสู่มุมมองใหม่ ๆ ของชีววิทยาที่เราไม่เคยมองเห็นมาก่อน

ก่อนหน้านี้ การทดลองยุคก่อนหน้าสามารถส่งโครงสร้างโปรตีนได้แค่ประมาณ 190,000 ชนิดไปยังฐานข้อมูลของสถาบันชีวสารสนเทศยุโรป ซึ่งเป็นเพียง 0.1% ของโปรตีนที่มีอยู่ทั้งหมด แต่ DeepMind สามารถอัปโหลดโครงสร้างโปรตีนประมาณ 200 ล้านโครงสร้างในครั้งเดียว ซึ่งครอบคลุมโปรตีนที่รู้จักเกือบทั้งหมด

ขณะที่นักวิจัยอาจต้องใช้เวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือนเพื่อตรวจสอบรูปร่างและหน้าที่ของโปรตีน แต่ AlphaFold ทำได้ในเวลาเพียงไม่กี่วินาที นี่คือความเจ๋งที่แท้จริงของการรวมพลังระหว่างเทคโนโลยีทั้งสอง

และนี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการบรรจบกันระหว่าง AI และเทคโนโลยีชีวภาพ การปฏิวัติทางชีววิทยากำลังพัฒนาควบคู่ไปกับความก้าวหน้าของ AI ราวกับมีเวทมนตร์ เราจะได้เห็นการแก้ปัญหาอีกมากมายที่เคยถือว่าเป็นไปไม่ได้

โดยเฉพาะการรักษาโรคที่ยากต่อการเยียวยา เช่น มะเร็ง อัลไซเมอร์ หรืออีกหลากหลายโรคที่คร่าชีวิตคนที่เรารัก AI จะช่วยขีดชะตาชีวิตของมนุษยชาติขึ้นมาใหม่ และมีความเป็นไปได้สูงว่าโรคเหล่านี้จะจบลงในรุ่นของเรา

AlphaFold เป็นตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของการถอดรหัสธรรมชาติด้วยปัญญาประดิษฐ์ แสดงให้เห็นว่าเมื่อนำเทคโนโลยีที่แตกต่างกันมาผสานกัน จะเกิดพลังที่ยิ่งใหญ่เกินคาด เป็นการพลิกโฉมวงการวิทยาศาสตร์แบบสิ้นเชิง

ความสำเร็จของ AlphaFold ไม่ใช่แค่ชัยชนะของทีม DeepMind แต่เป็นชัยชนะของมนุษยชาติทั้งมวล เพราะความรู้เกี่ยวกับโปรตีนจะนำไปสู่การพัฒนายา วัคซีน และการรักษาโรคแบบที่ไม่เคยเป็นมาก่อน

เมื่อเทคโนโลยี AI มาบรรจบกับชีววิทยา ฟ้าลิขิตให้เกิดปรากฏการณ์ที่ไม่มีใครคาดคิด ปัญหาที่เคยใช้เวลาแก้เป็นศตวรรษอาจถูกแก้ได้ภายในไม่กี่วัน เป็นการเปลี่ยนแปลงที่รวดเร็วเกินกว่าที่นักวิทยาศาสตร์จะจินตนาการได้

ด้วยพลังของ AlphaFold และเทคโนโลยี AI อื่นๆ ที่กำลังถูกพัฒนา โลกของการวิจัยทางชีววิทยาจะไม่เหมือนเดิมอีกต่อไป การก่อกำเนิดของความรู้ใหม่จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว และความเป็นไปได้จะไร้ขอบเขต

เราอยู่ในยุคทองของการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ ที่ AI และเทคโนโลยีชีวภาพร่วมมือกันแก้ปัญหาที่ซับซ้อนที่สุดของมนุษยชาติ นี่คือจุดพีคของการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์ที่จะเปลี่ยนโลกของเราไปตลอดกาล

◤━━━━━━━━━━━━━━━◥

หากคุณชอบคอนเทนต์นี้อย่าลืม 'กดไลก์'

หากคอนเทนต์นี้โดนใจอย่าลืม 'กดแชร์'

คิดเห็นอย่างไรคอมเม้นต์กันได้เลยครับผม

◣━━━━━━━━━━━━━━━◢

The original article appeared here https://www.tharadhol.com/ai-breaks-through-biomolecular-secrets/

ติดตามสาระดี ๆ อัพเดททุกวันผ่าน Line OA ด.ดล Blog

คลิกเลย --> https://lin.ee/aMEkyNA

รวม Blog Post ที่มีผู้อ่านมากที่สุด

คลิกเลย --> https://www.blockdit.com/articles/5cda56f1e5eac0101e278c73

——————————————–

ติดตาม ด.ดล Blog เพิ่มเติมได้ที่