नया एआई सिस्टम परमाणु दर परमाणु प्रोटीन डिज़ाइन करता है, और वे काम करते हैं

एक जनरेटिव कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणाली जो प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड को परमाणु दर परमाणु डिज़ाइन करती है, अब अपना पूरा ब्लूप्रिंट प्रकाशित कर चुकी है, और इसके द्वारा शून्य से आविष्कार किए गए प्रोटीनों ने वास्तविक प्रयोगशाला प्रतिक्रियाओं में इच्छित रसायन विज्ञान को अंजाम दिया है।

RFdiffusion3 या RFD3 नामक यह प्रणाली एक अंतरराष्ट्रीय टीम द्वारा बनाई गई है, जिसमें संयुक्त राज्य अमेरिका की वाशिंगटन विश्वविद्यालय, ब्रिटेन की ऑक्सफोर्ड विश्वविद्यालय और चिप कंपनी एनवीडिया अन्य के साथ शामिल हैं। विवरण जर्नल साइंस में प्रकाशित हुए, और 19 अक्टूबर को चीनी तकनीकी प्रेस में रिपोर्टें प्रसारित हुईं। टीम में डेविड बेकर शामिल हैं, जो वाशिंगटन विश्वविद्यालय के प्रोफेसर हैं और जिन्होंने कम्प्यूटेशनल प्रोटीन डिज़ाइन पर काम के लिए 2024 का रसायन विज्ञान का नोबेल पुरस्कार साझा किया।

यह प्रगति संकल्पना के बारे में है। पहले के प्रोटीन-डिज़ाइन उपकरण बड़े निर्माण खंडों के साथ काम करते थे, प्रोटीन संरचना के टुकड़ों को उस तरह व्यवस्थित करते थे जैसे कोई डिज़ाइनर कमरे में फर्नीचर को इधर-उधर करता है। इसके बजाय RFD3 व्यक्तिगत परमाणुओं का मॉडल बनाता है, जिससे यह हर बंधन और साइड चेन को बहुत अधिक सूक्ष्म नियंत्रण के साथ रख सकता है। रिपोर्टों के अनुसार, यह सिस्टम की पिछली पीढ़ी की तुलना में लगभग एक परिमाण क्रम अधिक तेज़ी से प्रोटीन संरचनाएं उत्पन्न कर सकता है।

यह गति और सटीकता मायने रखती है क्योंकि प्रोटीन वे आणविक मशीनें हैं जो जीवित कोशिकाओं के भीतर अधिकांश काम करती हैं। यदि शोधकर्ता मांग पर नए प्रोटीनों का आविष्कार कर सकें, तो वे उन समस्याओं को लक्षित कर सकते हैं जिन्हें हल करने के लिए प्राकृतिक प्रोटीन कभी विकसित नहीं हुए: औद्योगिक रसायन विज्ञान के लिए नए उत्प्रेरक, सेंसर, सामग्री और संभावित दवाएं।

सबसे चौंकाने वाला दावा यह है कि यह केवल कंप्यूटर का अभ्यास नहीं है। RFD3 द्वारा नए डिज़ाइन किए गए प्रोटीनों को संश्लेषित और परीक्षण किया गया, और उन्होंने वास्तविक रासायनिक प्रतिक्रियाओं में डिज़ाइनरों द्वारा इच्छित कार्य किए। स्क्रीन पर अनुमानित संरचना से लेकर टेस्ट ट्यूब में काम करने वाले अणु तक का यह कदम वही है जहां ऐतिहासिक रूप से अधिकांश कम्प्यूटेशनल डिज़ाइन प्रयास लड़खड़ाते हैं।

यह प्रणाली प्रोटीन से आगे बढ़कर डीएनए और आरएनए जैसे न्यूक्लिक एसिड तक भी फैली हुई है, जिससे उन आणविक उपकरणों की श्रृंखला का विस्तार होता है जिन्हें वैज्ञानिक बनाने का प्रयास कर सकते हैं। टीम ने अपनी विस्तृत डिज़ाइन योजना प्रकाशित की ताकि अन्य समूह इस विधि की जांच कर सकें और इस पर आगे बढ़ सकें, यह एक ऐसी प्रथा है जो एआई-संचालित जीव विज्ञान के तेजी से बढ़ते क्षेत्र में आम हो गई है।

यह कार्य जीवन विज्ञान में एक व्यापक बदलाव के अनुरूप है, जहां मशीन लर्निंग डेटा का विश्लेषण करने से पूरी तरह से नए अणुओं का प्रस्ताव देने की ओर बढ़ रही है। प्रोटीन डिज़ाइन इस बात का सबसे स्पष्ट प्रदर्शन बन गया है कि जनरेटिव मॉडल ऐसी वस्तुएं उत्पन्न कर सकते हैं जो प्रकृति में मौजूद नहीं हैं और फिर भी वास्तविक दुनिया की स्थितियों में इच्छित रूप से व्यवहार करती हैं।

वैश्विक पाठकों के लिए, महत्व किसी एक अणु से अधिक स्वयं उपकरण के बारे में है। एक ऐसी प्रणाली जो परमाणु स्तर पर प्रोटीन का रेखाचित्र बना सके, और वह रेखाचित्र प्रयोगशाला में टिक सके, विचार से प्रयोग तक का रास्ता छोटा कर देती है। अगली परीक्षा यह होगी कि क्या दुनिया भर की प्रयोगशालाएं इसका उपयोग केवल सुरुचिपूर्ण प्रदर्शनों के बजाय चिकित्सा और उद्योग में व्यावहारिक समस्याओं को हल करने वाले प्रोटीनों को डिज़ाइन करने के लिए कर सकती हैं।