Google julkaisi tällä viikolla Nature-lehdessä vertaisarvioidun paperin, joka muuttaa keskustelun sävyä siitä, miten tekoälyä käytetään tieteen tekemiseen. Co-Scientist-järjestelmä, joka on rakennettu Gemini-mallin päälle, ei enää ole demovideo vaan dokumentoitu työkalu. Paperissa on kolme tapausta: antibioottiresistenssi, kasvi-immuniteetti ja maksafibroosi. Kaikissa kolmessa järjestelmä tuotti hypoteeseja, jotka tutkijat vahvistivat laboratoriossa.
Paperin allekirjoittavat Juraj Gottweis, Wei-Hung Weng, Alexander Daryin ja yli sata muuta tutkijaa Google DeepMindistä sekä kymmenestä yliopistosta. Otsikko on suora: Accelerating scientific discovery with Co-Scientist.
Seitsemän agenttia ja yksi supervisor
Co-Scientist ei ole yksi malli vaan koalitio. Generointiagentti ehdottaa hypoteeseja, läheisyysagentti ryhmittelee ne, refleksioagentti arvioi kriittisesti ja rankingagentti järjestää ideaturnauksen, jossa parhaat selviävät jatkoon. Evoluutioagentti yhdistää ja jalostaa ideoita, metakatsausagentti syntetisoi lopulliset ehdotukset ja supervisoriagentti koordinoi koko kuvion rinnakkain.
Tekninen oivallus on se, että jokainen agentti on oma Gemini-instanssi omilla ohjeillaan. Yhden mallin sijaan ajetaan monta, jotka voivat olla eri mieltä keskenään. Tämä jäljittelee tutkimusryhmän työtapaa: joku esittää idean, toinen kritisoi, kolmas yhdistää eri näkökulmien parhaat puolet. Inhimillinen tutkija pysyy päätösketjun lopussa, mutta hypoteeseja syntyy nopeudella, johon yksittäinen ryhmä ei pääse.
Kolme tapausta, kolme laboratoriovahvistusta
Imperial College Londonin Fleming Initiative -ryhmä testasi järjestelmää antibioottiresistenssin mekanismeihin. Professori José Penadés kertoi, että Co-Scientist päätyi samaan hypoteesiin, johon hänen ryhmänsä oli kymmenen vuoden laboratoriotyön jälkeen päässyt. Aikaa kului murto-osa. Tulos julkaistiin Cell-lehdessä.
Stanfordin lääketieteellisestä tiedekunnasta professori Gary Peltzin ryhmä käytti järjestelmää maksafibroosin lääkekäyttötarkoituksen siirtoon. Yksi Co-Scientistin ehdottamista olemassa olevista lääkemolekyyleistä esti laboratoriotesteissä 91 prosenttia arpeutumiseen liittyvästä reaktiosta. Tulokset julkaistiin Advanced Science -lehdessä. Kasvi-immuniteettia koskeva työ ilmestyi bioRxiv-preprinttinä, ja tutkijat saivat järjestelmältä uusia hypoteeseja siitä, miten kasvien puolustusjärjestelmä reagoi taudinaiheuttajiin.
“Co-Scientist päätyi samaan hypoteesiin, johon meidän ryhmämme oli päässyt vuosikymmenen laboratoriotyön jälkeen, mutta murto-osassa ajasta.”
Suomalaiset tutkimusryhmät ja agenttiyhteistyö
VTT, Aalto-yliopisto ja Helsingin yliopisto perustivat yhdessä Suomen tekoälykeskus FCAI:n, joka on Suomen Akatemian lippulaiva. Aalto ja VTT vetävät yhdessä virtuaalilaboratoriohanketta, jossa entsyymejä suunnitellaan koneoppimisella. Co-Scientistin kaltaista agenttipohjaista tieteenteon järjestelmää ei kuitenkaan ole vielä julkisesti raportoitu otetun käyttöön suomalaisessa biolaboratoriossa.
Tutkimusartikkelin alustava versio, joka julkaistaan ennen vertaisarviointia. bioRxiv on biotieteiden suosittu preprint-palvelu, jonka avulla tutkimustulokset leviävät nopeasti.
Multiagenttijärjestelmä
Tekoälyjärjestelmä, jossa useita itsenäisiä tekoälyagentteja työskentelee yhdessä, kukin omalla erikoistuneella roolillaan. Yksi keksii ideoita, toinen kritisoi, kolmas yhdistää – kuin pieni tutkimusryhmä.
Hypoteesi
Tieteellinen olettamus tai arvaus siitä, miksi jokin ilmiö toimii tietyllä tavalla. Hypoteesi testataan kokeilla ja joko vahvistetaan tai hylätään tulosten perusteella.
Mitä Suomi häviää, jos jää sivusta
Lähetin viime viikolla sähköpostia parille FCAI-tutkijalle ja kysyin, ovatko he kokeilleet Co-Scientistia tai vastaavaa monitoimijajärjestelmää. Vastaus oli, että Geminiä käytetään yksittäisinä kyselyinä, mutta nimenomaan koordinoitua agenttikoalitiota ei vielä ole testattu omassa työnkulussa. Tarkemmat vahvistukset jäävät seuraavan jutun aiheeksi, kun saan kuittauksen julkaistavaksi.
Penadésin lause kymmenestä vuodesta muutamaan päivään ei ole pelkkä myyntipuhe. Jos suomalainen lääkekehitysyritys, kuten Orion tai Faron, saa saman vivun käyttöönsä vuoden tai kaksi myöhemmin kuin Daiichi Sankyo tai Bayer Crop Science, ero näkyy pian patenttihakemuksissa, kliinisten kokeiden aikatauluissa ja viime kädessä siinä, kenen valmistama lääke päätyy suomalaisen potilaan reseptiin. Sama logiikka koskee VTT:n biomateriaalitutkimusta ja Aalto-yliopiston bioinformatiikkaa.
Konkreettisesti: Suomessa työskentelee biotekniikan alkuvaiheen tutkimuksessa muutamia satoja ihmisiä yliopistoissa ja pk-yrityksissä. Jos jokainen voisi siirtää viisi vuotta laboratoriotyötä viiteen kuukauteen, koko maan lääketutkimuksen tahti muuttuisi. Suomalainen potilas ei näe muutosta huomenna, mutta seuraavan vuosikymmenen aikana ero kumuloituu: kuka kerkeää tutkia harvinaisia maksasairauksia tai antibiooteille resistenttejä bakteerikantoja ensin, sen rahoitus ja osaaminen kasvavat.
Mitä paperissa ei vielä sanota
Vertaisarvioitu paperi muuttaa keskustelun sävyä. Aiemmin Co-Scientistia voitiin pitää lupaavana demona, jonka tulokset olivat parin tapauksen varassa. Nyt sama järjestelmä on tuottanut julkaisukelpoisia hypoteeseja kolmessa toisistaan riippumattomassa tutkimusalueessa. Avoin kysymys koskee virhealttiutta: paperi raportoi onnistumiset, mutta ei vielä kerro, kuinka monta hypoteesia agenttikoalitio tuotti ennen kuin yksi ehdotus osui maaliin. Tämä luku ratkaisee, onko järjestelmä työkalu vai ennemminkin kallis sattumageneraattori.
Suomalaisille tutkimuslaitoksille kysymys on käytännöllinen: miten varmistetaan, että väitöskirjaopiskelijat ja postdocit oppivat käyttämään tällaisia järjestelmiä ennen kuin niistä tulee tutkimusrahoituksen vaatimus. Co-Scientistin yritysversio on tällä hetkellä rajatussa esikatselussa Daiichi Sankyolle, Bayer Crop Sciencelle ja Yhdysvaltain kansallisille laboratorioille osana Genesis Mission -hanketta. Suomalainen tutkija pääsee kokeilemaan akateemista versiota, mutta yritysversiosta käytävät neuvottelut ovat vasta edessä.
Viikoittainen uutiskirje
Tule firmasi fiksuimmaksi AI-osaajaksi
Yksi uutiskirje kerrallaan. Kokoamme viikon tärkeimmät tekoälyuutiset suomeksi ja kerromme, mitä ne tarkoittavat sinun työsi kannalta. Luet sen kahvitauolla.
