قام باحثون بتطوير نموذج ذكاء اصطناعي قادر على فهم التسلسلات وأنماط البنية التي تشكل "اللغة الجينية" للنباتات بطريقة مماثلة للطريقة التي يفهم بها ChatGPT اللغة البشرية.
برنامج Plant RNA-FM لفهم لغة النباتات
أطلق العلماء على البرنامج اسم Plant RNA-FM ويُعتقد أنه الأول من نوعه على الإطلاق، وفقًا لبيان صادر عن مركز "John Innes Centre " حيث عمل باحثو النبات فيه مع علماء الكمبيوتر في جامعة إكستر، كما ذكر موقع "indy100 ".
ويتكون الحمض النووي الريبي RNA، من مجموعات من الكتل البنائية تسمى النيوكليوتيدات، والتي يتم ترتيبها بطريقة مماثلة لكيفية تكوين الحروف للكلمات والعبارات، ويمكن لـ Plant RNA-FM ترجمة هذه الحروف.
الدكتور هاوبينج يو، الذي شارك في البحث قال للصحيفة: بينما قد تبدو تسلسلات الحمض النووي عشوائية للعين البشرية، فإن نموذج الذكاء الاصطناعي الخاص بنا تعلم فك تشفير الأنماط المخفية داخلها.
ويقود البحث البروفيسور ييليانج دينج مع مجموعة من مركز جون إينيس يقودها الدكتور كي لي في جامعة إكستر.
وحول البحث قال البروفيسور دينج: إن جهاز PlantRNA-FM الخاص بنا هو مجرد البداية. نحن نعمل بشكل وثيق مع مجموعة الدكتور لي لتطوير أساليب الذكاء الاصطناعي الأكثر تقدمًا لفهم لغات الحمض النووي و"الحمض النووي الريبي" المخفية في الطبيعة.
ويفتح هذا الابتكار إمكانيات جديدة لفهم وبرمجة النباتات التي يمكن أن يكون لها آثار عميقة على تحسين المحاصيل والجيل القادم من تصميم الجينات القائم على الذكاء الاصطناعي.
ويلعب الذكاء الاصطناعي دوراً متزايد الأهمية في مساعدة علماء النبات على مواجهة التحديات، بدءاً من إطعام سكان العالم إلى تطوير المحاصيل التي يمكن أن تزدهر في ظل مناخ متغير.
ما هو الحمض النووي الريبي RNA؟
الحمض النووي الريبي RNA هو جزيء يحمل معلومات وراثية شبيهة بتلك التي يحملها الحمض النووي DNA، إلا أنه يتميز بمرونته وقدرته على التفاعل مع بيئته، حيث يُترجم الجينات إلى بروتينات، وينظم العمليات الخلوية.
ولا يقتصر دور الحمض النووي الريبي على حمل المعلومات الجينية، بل يتعداه إلى تنظيم العمليات الحيوية في الخلية.
تتكون هذه الجزيئات المعقدة من أربعة "أحرف" أساسية (النيوكليوتيدات) ترتبط ببعضها لتشكل تسلسلات فريدة تشبه الكلمات والعبارات في اللغة البشرية.
وتعتبر هذه الأنماط بمثابة نظام حيوي يتيح للنباتات التكيف مع الظروف المتغيرة.
كيف يعمل هذا النموذج؟
تم تدريب النموذج على كمية هائلة من البيانات الجينية لنحو 1124 نوعًا من النباتات؛ ما أتاح له تعلم الأنماط والتسلسلات المتكررة في الحمض النووي الريبوزي.
واستخدم الباحثون منهجية مشابهة لتلك المستخدمة في تطوير ChatGPT، حيث تعلم النموذج قواعد اللغة والمنطق الخاصة بتسلسلات الحمض النووي الريبوزي.
واستطاع برنامج لـPlant RNA-FM فك شفرة الأنماط المخفية في تسلسلات الحمض النووي الريبوزي، والتي تبدو عشوائية للعين البشرية.
يعتبر نموذج Plant RNA-FM مجرد بداية، حيث يعمل الباحثون على تطوير نماذج أكثر تطوراً قادرة على فهم لغات الحمض النووي والحمض النووي الريبوزي بشكل أعمق.
هذا التقدم التكنولوجي يفتح الباب أمام ثورة في مجال الزراعة والبيولوجيا، حيث يمكن للذكاء الاصطناعي أن يؤدي دوراً حاسماً في مواجهة التحديات العالمية، مثل: تغير المناخ، وانعدام الأمن الغذائي.
