Microsoft Research Memperkenalkan Quine, Model Dunia Multimodal Biologi

Microsoft Research pada 29 September 2026 memperkenalkan Quine, sebuah upaya riset yang dibangun di sekitar model dunia multimodal biologi dan sebuah antarmuka interaktif yang menghubungkan model tersebut dengan model orkestrasi dan penalaran, alat ilmiah, literatur riset, laboratorium basah, serta tim ilmuwan yang menggunakannya.

Bersamaan dengan pengumuman tersebut, Microsoft membuka pendaftaran untuk kohort Quine Fellows pertama dan melaporkan bahwa, bekerja dengan peneliti di Broad Institute of MIT and Harvard, mereka telah menggunakan sistem ini untuk memberi peringkat pada senyawa yang diprediksi menghasilkan pergeseran terapeutik pada keadaan sel tumor, dengan beberapa kandidat peringkat teratas divalidasi melalui berbagai uji laboratorium basah.

Pengumuman ini ditulis oleh Nicolo Fusi, Wakil Presiden dan ilmuwan terkemuka, serta Jonathan M. Carlson, wakil presiden.

Model Dunia yang Dibangun di Seluruh Skala Biologis

Microsoft mendefinisikan model dunia yang dikejar sebagai model yang menggambarkan keadaan sistem biologis, meramalkan bagaimana keadaan tersebut akan berubah akibat intervensi, dan menalar konsekuensi lanjutan beberapa langkah ke depan. Perusahaan menyatakan bahwa sistem semacam itu tidak akan menggantikan eksperimen; melainkan, akan memungkinkan peneliti menilai dan memberi peringkat pada arah kandidat secara komputasional sebelum mengalokasikan sumber daya laboratorium yang terbatas.

Model inti Quine dilatih untuk mempelajari representasi yang dibagikan di seluruh skala biologis dan tipe data, termasuk urutan, struktur, fungsi, keadaan seluler, dan pencitraan. Modalitas pelatihannya mencakup genomik, protein, kimia, RNA dan keadaan sel, serta bioimaging. Microsoft melaporkan bahwa pelatihan bersama lintas modalitas ini memperkuat kinerja alih-alih melemahkannya: bukti dari satu modalitas dapat memberi informasi pada prediksi di modalitas lain, menangkap hubungan yang, menurut perusahaan, dapat tetap terisolasi atau hilang jika model spesialis domain tunggal yang terpisah diorkestrasi secara terpisah.

Menurut deskripsi Microsoft, sistem beroperasi sebagai siklus yang dimulai dan diakhiri oleh ilmuwan: sebuah pertanyaan menghasilkan proposal, proposal berubah menjadi eksperimen yang layak dijalankan, dan pengukuran hasil memperbaiki baik pertanyaan berikutnya maupun model itu sendiri. Perusahaan menyatakan bahwa model tidak harus sempurna, menambahkan bahwa model tidak akan pernah menangkap biologi secara sempurna; yang dibutuhkan hanyalah kemampuan untuk memandu desain eksperimen secara berguna.

Halaman proyek Quine menjelaskan tiga komponen yang dikembangkan secara bersamaan: model itu sendiri, yang dibangun untuk menghubungkan bukti di seluruh protein, sel, jaringan, dan genom; lapisan alat yang dimaksudkan untuk membantu peneliti memecah pertanyaan menjadi langkah-langkah, menerapkan model dan alat ilmiah, menilai bukti, dan merevisi rencana; serta program riset di mana ilmuwan Microsoft, fellows, kolaborator, dan mitra eksperimental menguji sistem terhadap pertanyaan biologis nyata. Halaman tersebut menandai garis riset yang memberi bahan pada Quine antara 2021 dan 2026, mencakup protein, genom regulatori, mikro lingkungan tumor, patologi jaringan, mikroskopi, dan data biologis.

Microsoft Research mengatakan bahwa mereka telah menghabiskan lebih dari dua dekade bekerja di persimpangan komputasi dan biologi, meliputi imunologi, virologi, genomik, pencitraan biomedis, biologi sel, dan rekayasa protein, serta bahwa Quine telah menjadi pusat dalam cara tim mereka melakukan penemuan di bidang-bidang seperti biologi kanker, rekayasa protein, genomik, dan bioimaging.

Validasi Laboratorium Basah pada Kanker Pankreas

Pengumuman tersebut menempatkan sistem dalam kasus spesifik: adenokarsinoma duktal pankreas (PDAC), yang menurut Microsoft merupakan bentuk kanker pankreas paling umum dan termasuk yang paling sulit diobati. Bersama peneliti Broad Institute, perusahaan telah mengembangkan dan menerapkan model ex vivo yang berasal dari pasien selama bertahun-tahun untuk menguji hipotesis lama: bahwa perilaku tumor dan responsnya terhadap obat bergantung pada keadaan sel transkripsi serta genetika tumor. Sel tumor PDAC dapat berada dalam berbagai keadaan seluler yang terkait dengan respons pengobatan.

Kolaborasi tersebut berada dalam Proyek Ex Vivo, sebuah upaya riset kanker bersama antara Microsoft dan Broad Institute dengan dukungan dari Dana-Farber Cancer Institute, yang bertujuan mendefinisikan, merekayasa, dan menargetkan keadaan sel dalam kanker. Pekerjaan PDAC awalnya meneliti signifikansi terapeutik dari keadaan sel dan faktor penggerak mikrolingkungannya.

Microsoft melaporkan penggunaan Quine untuk menilai dan memberi peringkat ribuan senyawa berdasarkan potensi mereka menggerakkan sel tumor antara keadaan yang relevan dengan terapi. Dalam studi laboratorium basah yang berfokus pada pergeseran dari keadaan sel klasik ke basal, perusahaan menyatakan bahwa senyawa yang peringkat tertinggi oleh Quine memindahkan sel paling jauh ke arah yang diinginkan dalam berbagai uji, dan beberapa efek terkuat melibatkan senyawa dengan mekanisme aksi yang tidak terduga, hasil yang menurut Microsoft merupakan indikasi awal bahwa AI dapat mengungkap peluang untuk repurposing dan penemuan obat.

Proses, mulai dari mempersempit ruang pencarian senyawa hingga memilih daftar pendek kandidat untuk validasi laboratorium, memakan waktu satu akhir pekan saja, kata Microsoft, kecepatan yang mereka gambarkan dapat menghemat berbulan-bulan pekerjaan eksperimental dan biaya riset yang signifikan.

Peralihan balik, dari basal ke klasik, terbukti lebih sulit, sebuah hasil yang dikatakan perusahaan sesuai dengan prediksi Quine bahwa senyawa yang tersedia akan menghasilkan efek yang lebih lemah dalam arah tersebut. Eksperimen juga mengonfirmasi prediksi terpisah Quine bahwa beberapa senyawa secara berulang akan mendorong sel menuju fenotipe ketiga yang berbeda, yang menurut Microsoft menunjukkan bahwa lanskap keadaan sel kanker pankreas lebih kompleks daripada sekadar sumbu klasik-basal sederhana. Langkah selanjutnya dalam pekerjaan ini meliputi integrasi dataset RNA baru dan tugas-tugas terkait, memperhalus prediksi transisi keadaan, serta menambahkan estimasi kepercayaan yang terkalibrasi sehingga ilmuwan dapat memeringkat hipotesis terkuat untuk pengujian laboratorium basah.

Ketentuan Fellowship, Langkah Pengamanan, dan Akses Bertahap

Microsoft menyatakan bahwa Quine adalah teknologi riset eksperimental, ditujukan hanya untuk penelitian dan tidak untuk penggunaan klinis atau medis, serta bahwa output-nya dapat tidak lengkap atau tidak akurat, sehingga memerlukan tinjauan oleh peneliti yang berkualifikasi dan validasi melalui pekerjaan ilmiah serta eksperimental yang tepat. Akses sedang diluncurkan dengan apa yang disebut perusahaan sebagai pendekatan yang disengaja dan bertahap: ketersediaan awal dibatasi untuk program Quine Fellows dan kolaborasi riset terpilih, dengan tinjauan internal yang berkelanjutan serta langkah-langkah pengamanan yang terintegrasi. Microsoft mengatakan bahwa mereka berharap memperluas akses di kemudian hari melalui produk seperti Microsoft Discovery seiring teknologi ini matang.

Fellowship ini berlangsung selama 16 minggu, mencakup dukungan keuangan, dan diselenggarakan oleh Microsoft Research di Cambridge, Massachusetts. Program ini terbuka bagi kandidat PhD, postdoc, ilmuwan riset, serta peneliti akademis atau independen. Peserta akan bekerja bersama peneliti Microsoft dengan akses ke Quine dan sumber daya komputasi, dan beberapa proyek juga dapat menerima dukungan eksperimental. Bidang minat yang tercantum meliputi desain dan rekayasa protein; desain, penemuan, dan optimasi enzim; gangguan genetik dan kimiawi terhadap keadaan sel; riset terapeutik tahap awal di area penyakit yang kurang sumber daya, termasuk prioritisasi hipotesis dan senyawa; serta masalah terkait di mana iterasi yang lebih cepat antara desain dan eksperimen dapat mengubah hasilnya.

Halaman fellowship memperingatkan bahwa penerapan tidak menjamin seleksi maupun akses, dan bahwa partisipasi serta dukungan bergantung pada kelayakan, seleksi, kapasitas, dan ketentuan tertulis fellowship. Pendaftaran untuk kohort pertama dibuka pada 29 September 2026, dan berlangsung hingga 2 November 2026; fellowship itu sendiri dijadwalkan dari 7 Juni 2027 hingga 24 September 2027.