In Svezia è stato sviluppato un sistema di intelligenza artificiale capace di gestire l’intero processo scientifico, dall’ipotesi all’interpretazione dei risultati, con intervento umano minimo.
I ricercatori in Svezia hanno sviluppato uno scienziato AI in grado di generare ipotesi scientifiche, progettare esperimenti e interpretarne i risultati.
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Il team ha combinato diversi modelli linguistici di grandi dimensioni (Large Language Models, LLM), ampi database e robotica di laboratorio con un sistema a circuito chiuso che è in grado di gestire l’intero ciclo della scoperta scientifica (fonte in inglese).
"È troppo materiale perché un essere umano possa analizzarlo, ma il nostro scienziato AI è in grado di individuare questioni biologiche promettenti, raccomandare esperimenti per verificarle, valutare i risultati sperimentali e affinare progressivamente la propria comprensione sulla base delle nuove evidenze", ha spiegato Ievgeniia Tiukova, ricercatrice alla Chalmers University of Technology e una delle autrici del nuovo studio sullo scienziato AI.
Lo scienziato AI ha analizzato un database con circa 60.000 relazioni fenotipiche, fisiologiche e metaboliche riguardanti S. cerevisiae, una specie di lievito nota anche come lievito di birra o lievito di panificazione. Il sistema ha poi formulato quasi 2.000 previsioni verificabili su come i nutrienti influenzano la crescita cellulare e la resistenza allo stress.
Successivamente queste ipotesi sono state valutate. Il sistema ha scelto i campioni di controllo e ha trasformato le idee in istruzioni dettagliate, passo per passo, leggibili dalle macchine e utilizzabili dalle apparecchiature di laboratorio.
Una volta conclusi i test, l’AI ha analizzato i dati, stabilito se le previsioni fossero corrette e aggiornato automaticamente le ipotesi, affinando quelle confermate e rivedendo o scartando quelle smentite per i cicli successivi.
"Invece di essere solo strumenti a supporto delle decisioni, lo scienziato AI genera attivamente nuove conoscenze scientifiche", ha detto Tiukova.
Gli autori osservano che il futuro della ricerca scientifica è nell’automazione. I progressi nella robotica, nell’AI e nelle tecnologie ad alto rendimento stanno trasformando il processo scientifico.
"Gli AI Scientists collaboreranno con gli scienziati umani per accelerare le scoperte in biologia, medicina e biotecnologia", ha dichiarato Ross King, autore senior dello studio all’Università di Gothenburg.
"Questi sistemi di intelligenza artificiale hanno il potenziale per ridurre il tempo necessario a esplorare domande scientifiche complesse e ottimizzare l’uso delle risorse di laboratorio", ha aggiunto King.
Gli esseri umani resteranno indispensabili
I ricercatori spiegano che soluzioni di questo tipo possono ridurre i bias umani, accelerare i cicli di ricerca e contenere la variabilità dovuta a errori umani, registrazione incompleta dei protocolli sperimentali, condizioni ambientali e altri fattori che possono influire sui risultati e sulla loro riproducibilità.
Gli autori sottolineano tuttavia che gli esseri umani resteranno centrali nella ricerca scientifica.
"Gli esseri umani rimarranno essenziali per definire le priorità, interpretare i contesti più ampi, sviluppare programmi di ricerca e garantire il rispetto delle norme etiche", ha spiegato King.
"Le future generazioni di laboratori autonomi diventeranno sempre più capaci di collaborare con gli esseri umani e saranno partner preziosi negli sforzi per risolvere le questioni più complesse in biologia e medicina".
Con l’avanzare dell’uso dell’AI nella ricerca, gli organismi internazionali stanno intervenendo per definire come vada regolamentata.
L’Organizzazione mondiale della sanità (OMS) ha pubblicato di recente un rapporto (fonte in inglese) con raccomandazioni per ricercatori, comitati etici, autorità di regolamentazione, finanziatori e responsabili politici "per contribuire a garantire che la ricerca sanitaria basata sull’AI sia condotta in modo responsabile e a vantaggio di tutti".
"L’intelligenza artificiale sta creando opportunità senza precedenti per accelerare la ricerca sulla salute e migliorare la vita delle persone", ha affermato Meg Doherty, direttrice del Department of Science for Health dell’OMS.
"Allo stesso tempo, l’innovazione deve essere guidata da solide tutele etiche che proteggano dignità umana, diritti ed equità".