Чи відомо вам про те, що ховає вічна мерзлота та яка в цьому загроза для планети? Хіба може допомогти штучний інтелект зберегти наш світ?
Давнє зло віком у двадцять тисяч років лежить поховане у льодовику, нерухоме і позбавлене сили. Воно чекає на момент, щоб прокинутись.
Йдуть тисячоліття, люди навчаються обробляти землю, вбивати один одного мечами, а потім — рушницями. Вони будують фабрики, і дим від них отруює атмосферу. Промені сонця все сильніше гріють льодовик, і нарешті він тане і зло прокидається від сну, щоб летіти по світу і сіяти спустошення.
Виглядає як оповідання Лавкрафта чи фільм жахів. Але це вже найближчим часом може становити досить реальну загрозу для екології Землі.
Річ у тому, що «зло» — це мікроорганізми.
Закуті у льоді
Далеко на півночі, за Полярним Колом, є райони, де під землею лежить лід. Багато тисяч років температура під землею не підіймалася вище за 0 градусів, і це створило те, що ми називаємо вічною мерзлотою. Найстаріший з найдених пластів має вік у шістсот п’ятдесят тисяч років. Іноді у них попадаються замерзлі останки вимерлих тварин — шерстистих носорогів, мамонтів… Ссавці не здатні пережити настільки тривале перебування у льоді.
А мікроорганізми — здатні
Зараз, коли глобальне потеплення підтоплює вічну мерзлоту, на поверхню виходять не тільки мамонти. Бактерії й віруси пережили тисячі років і прокидаються, пожираючи іншу біомасу і викидаючи в атмосферу метан. Вчені відкрили кілька нових видів — віком від 27 до 48 тисяч років. На щастя, для людей знайдені бактерії безпечні.
Давній жах
Еволюція мікроорганізмів йде надзвичайно швидко, і ситуація у їх світі кардинально відрізняється від тої, що була тисячі років тому. Колись імунітети тварин і людей вміли боротися з ними, але зараз ці міри протидії стали непотрібними, що робить сучасних істот вразливими до них.
Тим більше, що у вічній мерзлоті може зберігатися небезпечний для людей вірус: у верхніх шарах знайшли вмерзлий вірус, який викликав спалах грипу в Канаді у 1981 році.
І навіть якщо люди переживуть, не пережити може… екологія. Легко забути, що саме мікроорганізми лежать в основі багатьох харчових ланцюгів. Якщо прийдуть нові організми, до яких ніхто не пристосований, вони можуть вибити тих, на кому тримається екологія Землі.
Але як оцінити справжню небезпеку від таких вихідців з минулого? Чи не панікують вчені марно?
На допомогу стає штучний інтелект.
Штучний інтелект для біології
За допомогою новітнього програмного забезпечення булла зроблена оцінка небезпеки мікроорганізмів з льодяників. Дослідники створили систему, яка імітувала «життєву систему» мікроорганізмів і оцінювала, як вони будуть поводити себе у сусідстві з різними патогенами.
Результат не дуже прозорий — давні мікроорганізми стійкіші за 33.6 % сучасних видів. З одного боку це мало і панікувати рано, але з другого — третина сучасних все ж таки слабша, і якщо їх виженуть з екологічних ніш, вся планета може зазнати несподіваних криз.
Але оцінка ця була б неможлива без досягнень у сфері штучного інтелекту.
У біології ШІ виконує ті ж функції, що в інших науках: він допомагає оцінювати великі обсяги інформації, чим дозволяє вченим придивлятися до проблем на більшому масштабі.
Наприклад, програма Aivia займається порівнянням зображень (її активно використовували в вище зазначеному дослідженні). Вона може виявляти, що загального між двома картинками, а що різного, і робити це швидше за вченого-біолога. У Aivia ніколи не «замилиться око» від втоми, і вона зможе як аналізувати структуру організмів, так і виявляти патології та хвороби.
Alpha Fold робить дивовижнішу річ: він, використовуючи знання с фізики й хімії, а також алгоритм і принципи deep learning, будує структуру білків. Цей прилад може передбачити новітні речовини, які ще не досліджені чи навіть не створені, або допомогти виявити можливі структури у вже віднайдених білках.
А про допомогу фармацевтам ми вже писали. ШІ допоможе їм проводити симуляції експериментів і передбачувати, яка з речовин варти того, щоб її тестувати. І в наші часи, коли нам загрожують як нові бактерії, які навчилися протистояти антибіотикам, так і надзвичайно старі, проти яких забутий імунітет, саме штучний інтелект стане у нагоді для пришвидшення досліджень і захисту від хвороб.
Штучний інтелект швидко розвивається. Вчені винаходять інструменти для того, щоб оглядати більші обсяги інформації, і це допомагає швидко відповідати на виклики, які перед людством ставить час.
Іван Синенко
