Искусственный интеллект для биодизайна позволяет создавать молекулы и биологические функции, которых прежде не существовало в природе. По словам лауреата Нобелевской премии по химии 2024 года Дэвида Бейкера, такой подход открывает доступ к огромному числу вариантов, которые природа никогда не использовала.
При этом разработка новых биологических объектов связана с рисками, характерными для любых подобных технологий. Среди них — непреднамеренное взаимодействие с живыми системами, неожиданные последствия для окружающей среды и возможность неправильного применения. Бейкер рассказал об этом в интервью WIRED.
Современные вычислительные методы позволяют оценивать значительную часть угроз ещё до синтеза молекулы. Сначала разработанные варианты проверяют с помощью компьютерного моделирования, затем испытывают в изолированных лабораторных условиях. После этого конструкции проходят экспериментальную проверку, постепенно приближающуюся к условиям возможного практического использования.
Проект AI BioDesign рассматривает широкий круг задач: от создания лекарств до разработки ферментов, способных разлагать пластик, и биологических компьютеров. Бейкер считает, что повышение точности прогнозов при проектировании молекул может существенно ускорить решение глобальных проблем.
Его команда стремится к тому, чтобы лекарства от новых заболеваний появлялись за недели, а не за десятилетия. Учёные также рассчитывают очищать воздух, воду и почву от загрязнений, создавать культуры, устойчивые к ранее губительным условиям, извлекать важные минералы из отходов и восстанавливать необходимую инфраструктуру с помощью молекулярных машин.
Основой этих планов служат белки — молекулярные механизмы, с помощью которых живые организмы создают всю известную органическую материю на Земле. Чтобы полностью использовать их возможности, необходимо сформулировать инженерные принципы, которые позволят воплощать новые идеи, включая пока ещё не представимые направления.