MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – Die Nutzung von Künstlicher Intelligenz zur Simulation von evolutionären Prozessen eröffnet neue Möglichkeiten in der Biotechnologie. Ein bemerkenswertes Beispiel ist das EvolutionaryScale Model 3 (ESM3), das kürzlich von einem KI-Startup entwickelt wurde. Dieses Modell hat es geschafft, 500 Millionen Jahre Evolution in einem Bruchteil der Zeit zu simulieren und dabei ein neues, biolumineszierendes Protein zu erzeugen.
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Die Evolution ist ein komplexer und langwieriger Prozess, der sich über Millionen von Jahren erstreckt. Doch dank der Fortschritte in der Künstlichen Intelligenz können Wissenschaftler nun evolutionäre Prozesse in einem Bruchteil dieser Zeit simulieren. Ein bemerkenswertes Beispiel dafür ist das EvolutionaryScale Model 3 (ESM3), ein multimodales generatives KI-Modell, das von einem Startup entwickelt wurde, das von ehemaligen Meta-Ingenieuren gegründet wurde und von Amazon und NVIDIA unterstützt wird.
ESM3 hat es geschafft, ein neues grünes fluoreszierendes Protein zu erzeugen, das zu 58 Prozent seinem nächsten realen Verwandten ähnelt. Diese Leistung wurde durch die Verarbeitung von 771 Milliarden Tokens aus 3,15 Milliarden Proteinsequenzen ermöglicht. Die Simulation von 500 Millionen Jahren Evolution führte zu einem Protein, das in der Natur in biolumineszenten Fischen vorkommt.
Das Besondere an ESM3 ist, dass es der wissenschaftlichen Gemeinschaft offen zur Verfügung steht. Forscher können dieses Modell nutzen, um neue Proteine zu entwickeln, die möglicherweise zur Lösung dringender Umweltprobleme beitragen könnten, wie zum Beispiel der Abbau von Plastikmüll. Diese Offenheit könnte die Entwicklung neuer biologischer Lösungen beschleunigen und die Art und Weise, wie wir mit Umweltproblemen umgehen, revolutionieren.
Die EvolutionaryScale-Initiative zeigt, wie KI-Modelle nicht nur in der Lage sind, große Datenmengen zu verarbeiten, sondern auch neue Erkenntnisse in der Biologie zu gewinnen. Die Fähigkeit, evolutionäre Prozesse zu simulieren, könnte auch dazu beitragen, neue Therapien zu entwickeln oder die Geheimnisse der evolutionären Biologie zu entschlüsseln. Dies könnte einen bedeutenden Fortschritt in der Biotechnologie darstellen.
Die wissenschaftliche Gemeinschaft hat lange darüber spekuliert, ob sich die Evolution auf dieselbe Weise abspielen würde, wenn wir die Geschichte zurückspulen könnten. ESM3s Schöpfung, das sogenannte esmGFP, hat eine genetische Sequenz, die zu 58 Prozent mit seinem nächsten bekannten realen ‘Cousin’ übereinstimmt. Diese Entdeckung unterstützt die Theorie des Determinismus, wonach evolutionäre Prozesse durch selektive Drucke vorhersehbarer werden.
Da das Modell mit Proteinen aus der ganzen Welt arbeitet, von den Regenwäldern des Amazonas bis zu den Tiefen der Ozeane, kann ESM3 eine Vielzahl von Proteinen simulieren und solche mit beispielloser Kontrolle schaffen. Es könnte sogar synthetische Proteine erzeugen, die in der Lage sind, Plastikmüll abzubauen.
EvolutionaryScale betont, dass dies erst der Anfang für ihr LLM ist. Wie andere generative KIs wird es mit jeder Generation leistungsfähiger. Die Hoffnung ist, dass Modelle wie ESM3 der Menschheit die Macht geben, biologische Lösungen für einige der dringendsten Probleme der Welt zu schaffen.
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