Робот-ученый

Люди не любят делать механическую работу, «укладчицу номер 1» на заводах давно заменили роботизированные машины. Сейчас уже есть пылесосы, которые сами ищут розетку, или механические собаки Aibo. Есть бионические ноги и руки, клапаны сердца, и даже няни для детей. Но недавно компьютеризация дошла до тех областей жизни, где, казалось бы, никто кроме человека не справится. Речь идет о создании робота-ученого, способного выдвигать и доказывать гипотезы.

Естественно, ни один современный исследователь не обходится без специальных программ-помощников. Они лучше и быстрее умеют находить последовательность нужного гена, сравнивать его с другим, предсказывать результаты ПЦР и складывать нужные статьи в папки по первому автору. В общем, делать занудную работу, которая неплохо просчитывается алгоритмами. Есть приборы, которые делают простейшую работу – меняют среду клеткам в чашках Петри, следят за их состоянием, и при надобности пересевают и замораживают. Они даже могут выделить из них ДНК, если попросить. Все это очень облегчает жизнь научных сотрудников и отнимает работу у студентов и лаборантов.

Одну из таких программ-помощников, только для физиков, в 2009 году презентовали ученые из Корнуэлла. Назвали они ее скромно – Эврика. Она позволяет находить формулу, связывающую две или более переменных и, например, понять, по каким физическим законам движется маятник, состоящий из двух половинок. Математики считают, что Эврика бесценна для выявления других, более сложных закономерностей, поэтому сейчас она доступна для скачивания на сайте института и активно используется другими лабораториями.

Если можно написать математически выверенную программу действий и есть робот, способный управляться с клетками и ДНК, почему бы не сложить это вместе и не сделать робота-ученого, обладающего искуственным интеллектом?

В том же году Росс Кинг с коллегами из Aberystwyth University опубликовал в журнале Science статью, целиком написанную по результатам исследований такого робота по имени Адам. Он самостоятельно проанализировал данные о метаболизме дрожжей и нашел там «белок-призрак». Про него не было известно ничего, кроме его теоретической функции. Дальше Адам изучил похожие ферменты у других организмов, их генетическую природу, и подобрал аналогичные гены дрожжей. Проверил их работу и нашел три гена, при считывании которых действительно получается один общий белок с предсказанной функцией. Ход «мыслей» – как у настоящего ученого: формулирование гипотезы, проверка, доказательство. У него есть робот-подруга Ева, которая используется для скрининга лекарственных препаратов.

Так выглядит Адам:

Получается, что теперь роботы могут делать не только механическую работу, но и самостоятельно выдвигать и проверять гипотезы и даже публиковать результаты в престижных журналах.

Последняя разработка, которая предлагает ученым подвинуться – программа математика Андрея Ржетского из университета Чикаго. Эта программа умеет анализировать такое количество материала, какое и не снилось ученым – более 360 тысяч полнотекстовых статей и более 8 миллионов абстрактов. В результате обработки статей программа выдвинула сразу много гипотез о связанной работе целых сетей генов, которые контролирует развитие и функционирование мозжечка человека. Статья об этом опубликована в журнале PLoS, а интервью с Андреем – в июльском и октябрьском номерах Science.

Эта программа – попытка максимально приблизиться к работе ученого, воссоздать то, как он думает. Сейчас выходит очень много статей, даже в узкой тематике, и отслеживать их все практически невозможно. Эта программа сможет помочь ученым их анализировать, выделять приоритеты, и, возможно, натолкнет на гениальные идеи и задумки.

Значат ли эти разработки, что роботы когда-нибудь смогут заменить ученых? Конечно, нет. Но уже сейчас понятно, что они заметно облегчат им жизнь и позволят наконец заниматься наукой, а не тратить время на эксперименты.