בינה מלאכותית מגלה כמה בסיסים לחיים, כולל דנ"א, שיכולים להיווצר באופן טבעי

אוניברסיטת פלורידה הכריזה על פריצת דרך משמעותית בהבנת היווצרות מולקולות החיים. בניסוי חדשני, חוקרים השתמשו במחשב העל HiPerGator כדי להוכיח שמולקולות חיוניות לחיים, כמו חומצות אמינו ובסיסי דנ"א, יכולות להיווצר באופן טבעי בתנאים מסוימים.

HiPerGator ושימוש בבינה מלאכותית

מחשב העל HiPerGator, המוכר כמחשב המהיר ביותר בסביבה האקדמית בארצות הברית, אפשר לחוקרים להתקדם בתחום המחקר המולקולרי בזכות מודלים של בינה מלאכותית ויכולות עיבוד גרפי יוצאות דופן (GPU). כלים אלה אפשרו לחקור את האינטראקציות והתפתחות של קבוצות גדולות של אטומים ומולקולות, משימה שלא הייתה אפשרית קודם לכן עם יכולות החישוב הזמינות.

הניסוי המוצלח של ג'ינזה שואה

ג'ינזה שואה, דוקטורנט באוניברסיטת פלורידה, ביצע במהלך חופשת החורף 2023 ניסוי בכימיה פרה-ביוטית. באמצעות יותר מ-1000 GPU מדגם A100, הצליח הניסוי לזהות 12 חומצות אמינו, שלוש בסיסי נוקלאוטידים, חומצת שומן אחת ושני די-פפטידים מבין 22 מיליון אטומים. תגלית זו מסמנת התקדמות משמעותית, המראה כיצד מולקולות מורכבות יכולות להיווצר בתנאים טבעיים.

השימוש בלמידת מכונה ובינה מלאכותית

ההצלחה במחקר זה מתבססת על שימוש בלמידת מכונה ובינה מלאכותית לחישוב האנרגיות והכוחות הפועלים על מערכות מולקולריות. לפי פרופסור אדריאן רויטברג מהמחלקה לכימיה באוניברסיטת פלורידה, שיטות אלו מספקות תוצאות דומות לאלו של כימיה קוונטית ברמה גבוהה, אך במהירות גבוהה בהרבה – כמליון פעמים מהר יותר.

חשיבות HiPerGator במחקר המדעי

אריק דוימנס, מנהל בכיר למחקרי מחשוב ב-UFIT, מדגיש את היכולת הייחודית של HiPerGator לבצע חישובים גדולים, ובכך לפתוח דלת לפריצות דרך מדעיות משמעותיות. שיתוף הפעולה ההדוק בין האוניברסיטה וצוותו של יינג ג'אנג, הממונה על התמיכה בבינה מלאכותית ב-UFIT, אפשר להאיץ את ניתוח הנתונים ולהפחית את זמן הניתוח לשבע שעות בלבד, במקום שלושה ימים שנדרשו בתחילה.

הבנת מקורות החיים באמצעות סימולציות מחשוביות

המחקר הזה מדגים את הפוטנציאל של סימולציות מחשוביות רחבות היקף לגילוי כיצד מולקולות מורכבות יכולות להיווצר מחלקי בניין פשוטים. זהו צעד נוסף לקראת הבנת מקורות החיים על כדור הארץ ומדגיש את חשיבותן של תשתיות מחשוב מתקדמות במחקר המדעי המודרני.

באמצעות כלים וטכנולוגיות חדשות אלו, יש לחוקרים את האפשרות להעמיק בחקר היווצרות החיים ולחקור תהליכים שהיו נסתרים מעיניהם עד כה.