Evogene และ Google Cloud เปิดตัวโมเดลพื้นฐานสำหรับการออกแบบโมเลกุลที่สร้างสรรค์ เป็นยุคใหม่ในการพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์ชีวิตด้วย AI

Evogene Ltd. ได้เปิดตัวโมเดลพื้นฐาน AI ที่สร้างสรรค์สำหรับการออกแบบโมเลกุลขนาดเล็ก ซึ่งเป็นความก้าวหน้าในการค้นพบสารประกอบใหม่ ประกาศ เมื่อวันที่ 10 มิถุนายน 2025 ในการร่วมมือกับ Google Cloud โมเดลนี้ขยายแพลตฟอร์ม ChemPass AI ของ Evogene และแก้ไขความท้าทายที่ยาวนานในด้านยารักษาโรคและเกษตรกรรม คือ การค้นหาสารประกอบใหม่ที่ตรงตามเกณฑ์ที่ซับซ้อนหลายประการพร้อมกัน

จากการคัดกรองแบบลำดับไปยังการออกแบบพร้อมกัน

ในการวิจัยทางเคมีและยารักษาโรคแบบดั้งเดิม นักวิทยาศาสตร์มักจะทดสอบปัจจัยเดียวในแต่ละครั้ง โดยตรวจสอบก่อนว่าสารประกอบนั้นใช้ได้ผลหรือไม่ จากนั้นจึงทดสอบความปลอดภัยและเสถียรภาพในภายหลัง วิธีการทีละขั้นนี้ช้า มีค่าใช้จ่ายสูง และมักจะล้มเหลว โดยมีสารประกอบที่มีแนวโน้มสูงหลายตัวที่ไม่ผ่านในขั้นตอนหลัง นอกจากนี้ยังทำให้นักวิจัยมุ่งเน้นไปที่โครงสร้างทางเคมีที่คุ้นเคย ซึ่งจำกัดการสร้างสรรค์และทำให้ยากต่อการสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ที่มีเอกลักษณ์

AI ที่สร้างสรรค์เปลี่ยนแปลงรูปแบบนี้ แทนที่จะกรองแบบตัวต่อตัว AI สามารถจัดการกับหลาย ๆ ปัจจัยพร้อมกัน โดยออกแบบโมเลกุลให้มีประสิทธิภาพและปลอดภัยจากต้นจนจบ Evogene ได้สร้างโมเดลพื้นฐานใหม่นี้โดยเฉพาะเพื่อการออกแบบพร้อมกันหลายพารามิเตอร์

ในทางปฏิบัติ อาจหมายถึงการล้มเหลวในระยะหลังที่น้อยลง ตัวอย่างเช่น มีการทดสอบยาในห้องปฏิบัติการที่แสดงผลลัพธ์ที่ดี แต่ล้มเหลวในกระบวนการทางคลินิกเนื่องจากผลข้างเคียง ในระยะสั้น AI ที่สร้างสรรค์ทำให้นักวิจัยสามารถสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ใหม่ ๆ ได้เร็วขึ้นและฉลาดขึ้น โดยการปรับแต่งหลาย ๆ ด้านของโมเลกุลที่ประสบความสำเร็จพร้อมกัน

ภายใน ChemPass AI: วิธีการที่โมเดลที่สร้างสรรค์ออกแบบโมเลกุล

ที่ใจกลางของแพลตฟอร์ม ChemPass AI ของ Evogene คือโมเดลพื้นฐานใหม่ที่ทรงพลังซึ่งได้รับการฝึกอบรมจากชุดข้อมูลทางเคมีที่มีขนาดใหญ่มาก บริษัทได้รวบรวมฐานข้อมูลที่คัดสรรมาอย่างดีของโครงสร้างโมเลกุลประมาณ 40 พันล้าน โมเลกุล – ซึ่งครอบคลุมสารประกอบที่คล้ายกับยาที่ทราบและโครงสร้างทางเคมีที่หลากหลาย – เพื่อสอน AI “ภาษา” ของโมเลกุล

โมเดลที่สร้างสรรค์ของ Evogene ถูกสร้างขึ้นโดยใช้สถาปัตยกรรมเครือข่ายประสาทแบบทรานส์ฟอร์เมอร์ ซึ่งคล้ายกับโมเดล GPT ที่ปฏิวัติวงการประมวลผลภาษาธรรมชาติ โมเดลนี้เรียกว่า ChemPass-GPT ซึ่งเป็น AI ที่ได้รับการฝึกอบรมจาก SMILES สตริง (การเข้ารหัสข้อความของโครงสร้างโมเลกุล)

วิธีการสร้างสรรค์แบบลำดับนี้ใช้ประโยชน์จากความสามารถของทรานส์ฟอร์เมอร์ในการจับโครงสร้างที่ซับซ้อน โดยการฝึกอบรมจากชุดข้อมูลขนาดใหญ่และหลากหลายทางเคมี ChemPass AI สามารถเอาชนะปัญหาที่โมเดล AI ก่อนหน้านี้ต้องเผชิญ เช่น ความเอนเอียงจากชุดข้อมูลขนาดเล็กหรือการสร้างโมเลกุลที่ซ้ำกันหรือไม่ถูกต้อง

การเพิ่มประสิทธิภาพหลายวัตถุประสงค์: ประสิทธิภาพ ความเป็นพิษ และเสถียรภาพ ทั้งหมดพร้อมกัน

คุณลักษณะเด่นของ ChemPass AI คือความสามารถในการเพิ่มประสิทธิภาพหลายวัตถุประสงค์แบบพร้อมกัน การค้นพบยาแบบดั้งเดิมมักจะปรับแต่งคุณสมบัติเดียวในแต่ละครั้ง แต่ ChemPass ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการกับหลายวัตถุประสงค์พร้อมกัน

ChemPass AI ใช้เทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องแบบขั้นสูงเพื่อชี้นำโมเดลที่สร้างสรรค์ให้ตรงตามข้อจำกัดหลายประการ ในระหว่างการฝึกอบรม Evogene สามารถกำหนดข้อกำหนดคุณสมบัติ เช่น โมเลกุลต้องกระตุ้นเป้าหมายที่เฉพาะเจาะจงแรง และหลีกเลี่ยงโมติฟที่เป็นพิษ และมีการใช้ประโยชน์ทางชีวภาพที่ดี – และโมเดลจะเรียนรู้เพื่อเดินผ่านพื้นที่ทางเคมีภายใต้กฎเหล่านั้น

ก้าวกระโดดไปสู่วิธีการ R&D แบบดั้งเดิม

การเปิดตัวโมเดลที่สร้างสรรค์ของ ChemPass AI สะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงที่กว้างขึ้นในการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ทางชีววิทยาศาสตร์ การเปลี่ยนแปลงจากกระบวนการการทดลองและข้อผิดพลาดที่ใช้แรงงานมากไปสู่การสร้างสรรค์และความแม่นยำที่ได้รับการเพิ่มประสิทธิภาพจาก AI

ประโยชน์เหนือวิธีการแบบดั้งเดิมสามารถสรุปได้ดังนี้

• การเพิ่มประสิทธิภาพหลายคุณลักษณะแบบขนาน: AI ประเมินหลายพารามิเตอร์พร้อมกัน โดยออกแบบโมเลกุลให้ตรงตามเกณฑ์ประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และอื่น ๆ

• การขยายความหลากหลายทางเคมี: โมเดลที่สร้างสรรค์ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงไลบรารีของสารประกอบที่มีอยู่ ChemPass AI สามารถสร้างโครงสร้างที่ไม่เคยสร้างมาก่อน แต่คาดว่าจะมีประสิทธิภาพ

• ความเร็วและขนาด: สิ่งที่ทีมนักเคมีสามารถทำได้โดยการ合成และการทดสอบในหนึ่งปี AI สามารถจำลองได้ภายในไม่กี่วัน ChemPass AI สามารถทดสอบสารประกอบหลายหมื่นล้านได้อย่างรวดเร็ว และสร้างแนวคิดใหม่หลายร้อยแนวคิดในครั้งเดียว

• ความรู้ที่ผสมผสาน: โมเดล AI เช่น ChemPass รวมความรู้ทางเคมีและชีววิทยาที่กว้างขวาง (เช่น ความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างกับกิจกรรมที่ทราบ ความตื่นตัวของพิษ กฎเกณฑ์สมบัติของยาที่ดี) ในการฝึกอบรม

เป็นส่วนหนึ่งของกล่องเครื่องมือ AI ที่กว้างขึ้นของ Evogene

ในขณะที่ ChemPass AI เป็นตัวขับเคลื่อนการออกแบบโมเลกุลขนาดเล็ก แต่ก็เป็นส่วนหนึ่งของ “เครื่องยนต์” AI ที่ Evogene พัฒนาขึ้น โดยมี MicroBoost AI สำหรับจุลินทรีย์ ChemPass AI สำหรับเคมี และ GeneRator AI สำหรับองค์ประกอบทางพันธุกรรม

มุมมอง: การค้นพบโดย AI เข้าสู่ยุคใหม่

AI ที่สร้างสรรค์กำลังเปลี่ยนแปลงการค้นพบโมเลกุล โดยเปลี่ยนบทบาทของ AI จากผู้ช่วยเป็นผู้ร่วมสร้างสรรค์

อนาคตนี้กำลังเกิดขึ้นแล้ว ทีมเภสัชกรรมอาจขอโมเลกุลที่มีเป้าหมายโปรตีนเฉพาะ หลีกเลี่ยงสมอง และมีการใช้ทางปาก – AI สามารถส่งมอบผู้สมัครได้ตามต้องการ

โมเดลพื้นฐานล่าสุดของ Evogene ซึ่งพัฒนาร่วมกับ Google Cloud เป็นตัวอย่างของการเปลี่ยนแปลงนี้

สิ่งสำคัญคือผลกระทบขึ้นอยู่กับการตรวจสอบในโลกแห่งความเป็นจริง เมื่อโมเลกุลที่สร้างโดย AI ถูกทดสอบและปรับปรุง โมเดลก็จะดีขึ้น – สร้างวงจรป้อนกลับที่ทรงพลังระหว่างการคำนวณและการทดลอง

วิธีการสร้างสรรค์นี้ไม่จำกัดเฉพาะยารักษาโรคหรือสารกำจัดศัตรูพืชเท่านั้น แต่อาจนำไปสู่การค้นพบใหม่ ๆ ในด้านวัสดุ อาหาร และความยั่งยืน – โดยการค้นพบอย่างรวดเร็วและฉลาดขึ้นในอุตสาหกรรมที่เคยถูกจำกัดโดยการทดลองและข้อผิดพลาด