MIT, üretken yapay zekâyla herbisit tasarımı için ARPA-H’den 52,9 milyon dolara kadar destek aldı

MIT, 10 Kasım 2026’da, daha güvenli herbisitler tasarlamak ve tarım kimyasallarını parçalayan biyolojik sistemler geliştirmek üzere, ABD Sağlık İleri Araştırma Projeleri Ajansı ARPA-H’den 52,9 milyon dolara kadar destek alan bir projeye liderlik edeceğini duyurdu.

Hedefe Yönelik Yabancı Ot Kontrolü için Hassas Öğrenme (PLOW) adı verilen proje, ARPA-H’nin Verimli Tarımsal Girdi Yönetiminde İzleme ve Dayanıklılık Sistemleri (STREAM) programının bir parçası. MIT Biyoloji Mühendisliği Bölümü Başkanı Christopher Voigt baş araştırmacı olarak görev yaparken, MIT ana hibe alıcısı konumunda. ARPA-H, hibenin başlangıç tarihi olarak 18 Eylül 2026’yı belirtiyor.

Yabancı Otlarla Mücadele Neden Yeni Kimyasallar Gerektiriyor?

Proje, ABD tarımındaki bir ikilemi ele alıyor. Önemli mahsul kayıplarını önlemek ve toprağı koruyan yenileyici tarım uygulamalarına olanak sağlamak için her yıl 1 milyar pounddan fazla herbisit kullanılıyor; ancak bu kimyasalların tekrarlanan kullanımı bazı yabancı otların direnç mutasyonları geliştirmesine yol açtı. Glifosat bu sorunu örnekliyor: Bitkilerin birkaç önemli amino asidi üretmek için ihtiyaç duyduğu bir enzim olan EPSP sentazın işlevini bozarak yabancı otları öldürüyor; direnç gelişmesi ise bu mekanizmanın etkisini azaltıyor.

Sağlıkla ilgili kaygılar, tasarıma bir başka kısıt daha getiriyor. MIT’nin duyurusunda belirtildiğine göre, herbisitlere maruz kalmak kanser, metabolik ve endokrin bozukluklar ile diğer olumsuz sonuçların riskinde artışa katkıda bulunabilir. Çiftlik işçileri herbisitleri sık kullanmaları nedeniyle bunlara maruz kalabilirken, ABD’de yaşayan pek çok kişi gıda ve içme suyu yoluyla az miktarda herbisitle karşılaşıyor. Bu nedenle araştırmada, yabancı otları öldürme başarısının yanı sıra insanlara ve ekolojiye verebilecekleri zarar da adayların seçim ölçütleri arasında yer alıyor.

Tedarik güvenliği de bir başka hedef. Alternatiflerin, glifosatın kritik bir bileşeni olan fosfor için ABD’nin ithalata bağımlılığını azaltması amaçlanıyor. Voigt, direnç gelişmesiyle öncül maddelerin tedarik zincirlerindeki güvencesizliğin bir araya gelmesinin ülkeyi, “ABD’nin bugün elde ettiği yüksek mahsul verimleri ve ekonomik fiyatlar için kesinlikle vazgeçilmez” tarım kimyasallarından yoksun bırakabileceğini söyledi.

Üretken Yapay Zekâ Deneysel Taramayla Bütünleşiyor

PLOW’un ilk araştırma grubu, glifosatın ve diğer herbisitlerin hedef aldığı bitki enzimlerinin işlevini bozması amaçlanan kimyasal bileşikleri veya küçük girişimci RNA (siRNA) moleküllerini önerecek modeller geliştirecek. Bu çalışmaya MIT’den Connor Coley ve Regina Barzilay ile University of North Carolina’dan Alexander Tropsha liderlik ediyor. Modellerin, etkinliğin yanı sıra sentez maliyetini, direnç oluşturma riskini ve insanlara zarar verme ya da ekolojik hasara yol açma riskini en aza indirecek adaylar belirlemesi amaçlanıyor.

Ekip, modellerin milyarlarca olası aday üretmesini bekliyor. Bu ölçek, bir sonraki aşamayı kritik hâle getiriyor: MIT’den Angela Koehler ile Broad Institute’dan Jaime Cheah, hangi moleküllerin hedeflerine etki ettiğini belirlemek üzere yüksek verimli tarama çalışmalarına liderlik edecek. Tarama verileri daha sonra hesaplamalı araştırma grubuna aktarılacak ve modellerin geliştirilmesinde kullanılacak. Böylece yapay zekâ çıktısını tamamlanmış bir herbisit olarak görmek yerine, yinelemeli bir tasarım ve test döngüsü oluşturulacak.

Aday havuzları daraltıldıktan sonra üçüncü bir grup, sera çalışmalarında her molekülü farklı tarım koşulları altında değerlendirecek. Gruba Knoxville’deki University of Tennessee’den Neal Stewart ve Scott Lenaghan, Urbana-Champaign’deki University of Illinois’den Patrick Tranel, UNC’den Tim Willson ile Robigo’nun kurucusu ve CEO’su Andee Wallace liderlik edecek. RNA girişimine (RNAi) dayalı ilk adaylarla yapılacak ilk sera testlerinin programın ilk yılının sonuna kadar tamamlanması bekleniyor.

Keşif Çalışmaları Kimyasal Parçalamayla Birleşiyor

Proje, hâlihazırda kullanılan kimyasalları da ele alıyor. PLOW araştırmacıları, bu maddeler gıdaya, toprağa veya su yollarına ulaşmadan önce tarım kimyasallarını ve formülasyon bileşenlerini biyokütleye dönüştüren, mühendislikle tasarlanmış bakteri ve mantarları içeren canlı mikrobiyal sistemler geliştirmeyi planlıyor. Bu yaklaşımın, çevrenin ve insanların maruziyetini azaltmak için ölçeklenebilir bir yöntem sunması amaçlanıyor.

PLOW’un keşif ve parçalama çalışmaları bir arada değerlendirildiğinde, STREAM program planındaki dört teknik alandan ikisine karşılık geliyor: yapay zekâ destekli yeni nesil herbisit keşfi ile tarım kimyasallarının giderilmesi veya parçalanması. Diğer alanlar, lazerle ablasyon ve minyatür otonom yabancı ot temizleyicileri dâhil hassas ve kimyasal olmayan yabancı ot kontrolünü ve herbisitler ile ilişkili kimyasalların daha iyi izlenmesini kapsıyor. ABD Sağlık ve İnsan Hizmetleri Bakanlığı, tarım işçilerini, tüketicileri ve çevreyi korurken mahsul verimini sürdürme çabası olarak tanımladığı STREAM’i 17 Ağustos 2026’da başlattı.

Hibe, üretken yapay zekânın değerini zorlu bir deneysel sınamaya bağlıyor: Büyük bir aday kütüphanesi, ancak tarama ve sera çalışmaları tarım koşullarında işe yarayan, maliyet, direnç ve güvenlik kısıtlarını karşılayan molekülleri belirlerse fayda sağlayabilir. PLOW’un parçalama çalışmaları da sorunun diğer yönünü ele alıyor ve yeni alternatifler geliştirilirken mevcut tarım kimyasallarına maruziyeti azaltmayı hedefliyor.