AI wetenschap

AI doet een echte wettenschappelijke ontdekking: nieuw DNA-systeem met opvallende CRISPR-achtige structuur

950 Claude-agents kregen 21 uur en een enorme verzameling genetische data. Het resultaat: een biologisch systeem dat onderzoekers niet eerder op deze manier hadden herkend.
Anthropic noemt het array-associated reverse transcriptases, kortweg ART. Het systeem bevat DNA-herhalingen die aan CRISPR doen denken, maar wat ART precies doet is nog onbekend.

Claude ploegde door ruim 200.000 enzymen

Anthropic maakte de ontdekking op 23 september bekend in een publicatie over zijn nieuwe biologieonderzoek.
De opdracht begon breed.
Claude moest grote DNA-databases doorzoeken naar interessante reverse transcriptases. Dat zijn enzymen die RNA omzetten in DNA.
Ongeveer 950 agents werkten 21 uur aan die zoekopdracht. Samen verbruikten ze circa 210 miljoen tokens.
De agents verzamelden meer dan 200.000 reverse transcriptases.
Daaruit kwamen ongeveer 3.500 nieuwe kandidaat-systemen. Uiteindelijk bleven twintig kandidaten over waarvoor Claude uitgebreide rapporten opstelde.
Volgens Anthropic kan vergelijkbaar zoekwerk een menselijke expert weken tot maanden kosten.

Eén agent zag iets vreemds naast een bekend enzym

Daar zit meteen een belangrijke nuance.
Claude ontdekte niet simpelweg een volledig onbekende reverse transcriptase.
Het betreffende enzym uit een zogenoemde jumbo-bacteriofaag was al in eerder onderzoek gevonden. Wat volgens Anthropic nog niet was herkend, was het grotere systeem eromheen.
Naast het RT-gen zag een Claude-agent een lange reeks regelmatig terugkerende DNA-sequenties.
De agent telde de herhalingen, onderzocht de afstanden ertussen en vergeleek de structuur met bekende biologische systemen. Vervolgens werd bestaande vakliteratuur doorzocht om te controleren of iemand dezelfde combinatie al had beschreven.
Daaruit ontstond ART.

ART bestaat uit drie opvallende onderdelen

Het gevonden systeem bestaat volgens Anthropic uit drie delen.
Er is een reverse transcriptase. Daarnaast ligt een tweede gen waarvan de functie nog onbekend is. En daar weer naast bevindt zich een lange reeks gelijkmatig verdeelde DNA-herhalingen.
Vooral dat laatste trok de aandacht.
CRISPR-systemen bevatten eveneens herhalende DNA-structuren. Die kunnen informatie dragen die uiteindelijk via korte RNA-moleculen wordt gebruikt om specifieke genetische doelen te herkennen.
Anthropic zag bij ART iets dat de vergelijking interessanter maakt: de ART-array wordt eveneens uitgelezen naar afzonderlijke korte RNA-moleculen.
Dat is nog geen bewijs dat ART hetzelfde kan als CRISPR.

Dit is nog geen nieuwe CRISPR-genschaar

Hier gaat de headline makkelijk ontsporen.
CRISPR is bekend geworden doordat bepaalde CRISPR-Cas-systemen programmeerbaar kunnen worden ingezet om DNA op specifieke plaatsen te veranderen.
Voor ART is zo'n functie niet aangetoond.
Onderzoekers weten nog niet wat het systeem in de natuur doet. Evenmin is bewezen dat ART DNA kan knippen of als nieuwe gene-editingtool kan worden geprogrammeerd.
Anthropic zegt alleen dat de combinatie van eigenschappen doet denken aan een kleine groep andere biologische systemen die wél programmeerbare functies hebben.
Dat maakt ART interessant genoeg om verder te onderzoeken.
Niet genoeg om het alvast “CRISPR 2.0” te noemen.

Mensen deden het fysieke experiment

Claude voerde de ontdekking ook niet van begin tot eind zelfstandig uit.
Anthropic zegt dat menselijke wetenschappers de oorspronkelijke onderzoeksopdracht bepaalden en het fysieke laboratoriumwerk uitvoerden.
De agents deden vooral het digitale speurwerk: databases doorzoeken, afwijkingen herkennen, kandidaten vergelijken, literatuur raadplegen en hypotheses formuleren.
Interessante kandidaten gingen daarna naar menselijke onderzoekers.
Die kunnen eiwitten in het laboratorium produceren en biologisch testen wat een systeem werkelijk doet.
Alle fysieke experimenten binnen het Anthropic-lab worden volgens het bedrijf door mensen uitgevoerd. Het laboratorium werkt bovendien alleen op de lagere bioveiligheidsniveaus BSL-1 en BSL-2 en gebruikt geen ziekteverwekkers die mensen kunnen infecteren.

Het opvallendste getal is misschien niet 200.000

De schaal van de agentzwerm is minstens zo interessant als ART zelf.
950 agents hoefden niet achter elkaar hetzelfde onderzoek te doen.
Ze konden parallel verschillende families, kandidaten en mogelijke verklaringen onderzoeken.
Daardoor verandert de bottleneck.
Bij traditioneel onderzoek is tijd van gespecialiseerde wetenschappers schaars. Iedere hypothese die iemand uitgebreid uitzoekt, kost uren of dagen die niet aan een andere hypothese kunnen worden besteed.
Agents kunnen honderden zoekrichtingen tegelijk openen.
Veel daarvan zullen waardeloos zijn. Dat hoeft economisch minder pijnlijk te zijn wanneer software het eerste filterwerk doet.
De menselijke onderzoeker krijgt dan niet 200.000 enzymen voor zijn neus, maar twintig uitgewerkte dossiers.

Dat creëert ook een nieuw probleem: te veel hypotheses

Anthropic zegt zelf dat dit al gebeurt.
Claude produceert zo veel mogelijke verklaringen en onderzoeksideeën dat het selecteren van goede hypotheses een onderzoeksprobleem op zichzelf wordt.
Het bedrijf bestudeert daarom welke voorstellen zijn eigen wetenschappers interessant genoeg vinden om fysiek te testen.
Die keuzes worden weer gebruikt om Claude beter te laten herkennen welk onderzoek waarschijnlijk de moeite waard is.
Daar ontstaat een vreemde lus.
AI genereert hypotheses. Mensen selecteren. De AI leert vervolgens van die selectie om de volgende ronde beter te filteren.
De waarde zit daarmee niet alleen in snelheid, maar steeds meer in wetenschappelijke smaak.

De preprint is nog geen eindpunt

ART moet nu buiten Anthropic's eerste onderzoek aantonen wat het waard is.
Het bedrijf heeft de technische resultaten als preprint beschikbaar gemaakt en zegt zelf dat vervolgexperimenten nog bezig zijn.
CRISPR laat zien waarom dat onderscheid telt.
De oorspronkelijke herhalende DNA-patronen waren op zichzelf niet de medische revolutie. Jaren onderzoek waren nodig om te begrijpen wat het biologische systeem deed en hoe wetenschappers het konden gebruiken.
ART staat nog veel dichter bij het begin van dat traject.
Misschien blijkt het programmeerbaar.
Misschien krijgt het een heel andere biologische functie.
Misschien blijkt het uiteindelijk vooral een interessante evolutionaire curiositeit.
De data geeft daar nog geen definitief antwoord op.

Voor crypto zit de link niet bij ART zelf

Voor de cryptomarkt is het gevonden enzym nauwelijks direct relevant.
Het model erachter is interessanter.
Honderden of duizenden autonome agents hebben rekenkracht, data en toegang tot digitale diensten nodig. Wanneer zulke systemen steeds zelfstandiger werken, ontstaat ook een markt voor machine-to-machinebetalingen en geautomatiseerde toegang tot betaalde API's.
Daar proberen verschillende blockchain-projecten momenteel op aan te haken.
Dit Anthropic-experiment bewijst alleen niet dat daarvoor blockchain nodig is.
Het bewijst evenmin dat een AI-token waarde krijgt omdat agentzwermen belangrijker worden.
De technologie laat vooral zien dat grote groepen software-agents daadwerkelijk één onderzoeksdoel parallel kunnen aanvallen.
Wie de betaalrails daarvoor levert, is een heel andere wedstrijd.

Van AI-assistent naar onderzoeksleger

Daar zit uiteindelijk de echte sprong.
Een taalmodel dat een wetenschappelijk artikel samenvat, bespaart een onderzoeker tijd.
950 agents die zelfstandig honderdduizenden enzymen onderzoeken, afwijkingen vinden en twintig kandidaten afleveren, veranderen de schaal waarop vragen kunnen worden gesteld.
ART moet zijn biologische waarde nog bewijzen.
Maar het experiment toont al iets anders: AI hoeft niet zelf met een pipet in het laboratorium te staan om wetenschappelijk onderzoek drastisch te versnellen.
Soms is het genoeg dat 950 digitale onderzoekers tegelijk weten waar ze moeten kijken.

Stop met te veel betalen voor je crypto. Bij de Amsterdamse exchange Finst handel je tegen de laagste tarieven van Nederland, zonder verborgen kosten.

👀 Bekijk Finst nu ›

Let op: Beleggen in crypto brengt risico’s met zich mee. Handel alleen met geld dat u kunt missen.

Ga verder met lezen
loading
Dit vind je misschien ook leuk
Laat mensen jouw mening weten

Loading