How AI Is Saving Billions of Years of Human Research Time | Max Jaderberg | TED

65,431 views ・ 2024-12-06

TED


يرجى النقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية أدناه لتشغيل الفيديو.

المترجم: Nawal Sharabati المدقّق: Hani Eldalees
00:04
So a while ago now, I did a PhD,
0
4668
4105
لذا منذ فترة طويلة الآن، حصلت على درجة الدكتوراه،
00:08
and I actually thought it would be quite easy to do research.
1
8806
3170
وكنت أعتقد في الواقع أن إجراء البحث سيكون أمرًا سهلًا للغاية.
00:11
Turns out it was really hard.
2
11976
1668
تبين أنه كان صعبًا حقًا.
00:14
My PhD was spent coding up neural network layers
3
14478
3804
قضيت فترة الدكتوراه في كتابة شيفرات طبقات الشبكات العصبية
00:18
and writing CUDA kernels,
4
18315
2269
وكتابة نوى البنية الموحدة لأجهزة الحاسوب،
00:20
very much computer-based science.
5
20618
2335
علم يعتمد بشكل كبير على الحاسوب.
00:23
And at that time,
6
23621
2235
وفي ذلك الوقت،
00:25
I had a friend who worked in a lab doing real messy science.
7
25890
4471
كان لدي صديق يعمل في مختبر يقوم بالعِلم الحقيقي الفوضوي.
00:30
He was trying to work out the structure of proteins experimentally.
8
30761
4271
كان يحاول اكتشاف بنية البروتينات تجريبيًا.
00:35
And this is a really difficult thing to do.
9
35366
3203
وهذا أمر صعب حقًا للقيام به.
00:39
It can take a whole PhD's worth of work
10
39403
2636
قد يتطلب الأمر قدرًا كاملاً من العمل لدرجة الدكتوراه
00:42
just to work out the structure of a single new protein system.
11
42039
4004
فقط لاكتشاف بنية نظام بروتين جديد واحد.
00:47
And then 10 years later, the field that I was in,
12
47378
2769
ومن ثم بعد 10 سنوات، المجال الذي كنت فيه،
00:50
machine learning,
13
50181
1368
تعلّم الآلة،
00:51
revolutionized his world of protein structure.
14
51582
3170
حدث ثورة في عالمه بشأن بنية البروتينات.
00:55
A neural network called AlphaFold was created by DeepMind
15
55753
4571
أنشأت شركة ديب مايند شبكة ذكاء عصبية اصطناعية تسمى ألفافولد
01:00
that can very accurately predict the structure of proteins
16
60324
4571
يمكنها التنبؤ بدقة عالية ببنية البروتينات
01:04
and solved this 50-year challenge of trying to do protein folding.
17
64929
5472
وحلّت هذه المشكلة التي استمرت 50 عامًا في محاولة لفهم طي البروتينات.
01:10
And just two weeks ago,
18
70901
1602
وقبل أسبوعين فقط،
01:12
this won the Nobel Prize in chemistry.
19
72536
2903
فاز هذا بجائزة نوبل في الكيمياء.
01:15
And it's estimated that since the release of this model,
20
75439
3604
ويُقدّر أنه منذ إصدار هذا النموذج،
01:19
we've saved over a billion years of research time.
21
79076
4238
قد وفّرنا أكثر من مليار سنة من وقت البحث.
01:24
(Applause)
22
84315
2102
(تصفيق)
01:26
A billion years.
23
86450
1402
مليار سنة.
01:27
(Applause)
24
87852
1835
(تصفيق)
01:30
A whole PhD's worth of work is now approximated
25
90454
3771
العمل الذي يعادل درجة الدكتوراه بأكملها يُقدّر الآن
01:34
by a couple of seconds of neural network time.
26
94258
2636
ببضع ثوانٍ من وقت الشبكة العصبية.
01:37
And to my friend, this might sound a bit depressing,
27
97428
2469
ولصديقي، قد يبدو هذا محبطًا بعض الشيء،
01:39
and I'm sorry about that,
28
99897
1268
وأنا آسف لذلك،
لكن بالنسبة لي، هذا شيء مذهل حقًا.
01:41
but to me, this is just really an incredible thing.
29
101165
3003
01:44
The sheer scale of new knowledge about our protein universe
30
104201
3637
المستوى الحتمي للمعرفة الجديدة عن عالمنا بشأن البروتين
01:47
that we now have access to,
31
107872
2335
الذي يمكننا الوصول إليه الآن،
01:50
due to an AI model that's able to replace the need
32
110241
2736
بفضل نموذج الذكاء الاصطناعي الذي يمكنه استبدال الحاجة
01:53
for real-world experimental lab work.
33
113010
2736
للعمل التجريبي الفعلي في المختبر.
01:55
And that frees up our precious human time
34
115779
2470
ويسمحُ ذلك لنا توفير وقتنا البشري الثمين
01:58
to begin probing the next frontiers of science.
35
118249
3303
للبدء في استكشاف آفاق العلم التالية.
02:02
Now some people say that this is a one-time-only event,
36
122987
3803
يقول بعض الناس أنّ هذا حدث يجري مرة واحدة فقط،
02:06
that we can't expect to see these sort of breakthroughs in science
37
126790
3170
أنه لا يمكننا توقع رؤية هذا النوع من النجاحات العلمية الكبيرة
02:09
with AI to be repeated.
38
129994
2235
مع الذكاء الاصطناعي بشكل متكرر.
02:13
And I disagree.
39
133030
1201
وأنا لا أوافق على ذلك.
02:15
We will continue to see breakthroughs in understanding our real messy world
40
135499
5239
سنستمر في رؤية نجاحات كبيرة في فهم عالمنا الحقيقي الفوضوي
02:20
with AI.
41
140738
1201
مع الذكاء الاصطناعي.
02:22
Why?
42
142540
1401
لماذا؟
02:23
Because we now have the neural network architectures
43
143974
2937
لأننا نمتلك الآن تصميمات الشبكة العصبية
02:26
that can eat up any data modality that you throw at them.
44
146944
3670
التي يمكنها معالجة أي نوع من البيانات يتم تقديمه لها.
02:31
And we have tried and tested recipes
45
151415
2002
وقد جربنا طرقًا واختبرناها
02:33
of incorporating any possible signal in the world
46
153450
2903
لدمج أي إشارة ممكنة في العالم
02:36
into these learning algorithms.
47
156353
2069
في خوارزميات التعلّم هذه.
02:38
And then we have the engineering and infrastructure
48
158989
2503
ثم لدينا الهندسة والبنية التحتية
02:41
to scale these models to whatever size is needed
49
161492
3403
لتوسيع نطاق هذه النماذج إلى أي حجم مطلوب
02:44
to take advantage of the massive amounts of compute power that we can create.
50
164929
4971
للاستفادة من كميات الحوسبة الضخمة التي يمكننا إنشاءها.
02:50
And finally, we're always creating new ways to record and measure
51
170901
3637
وأخيرًا، نحن دومًا نبتكر طرقًا جديدة لتسجيل وقياس
02:54
every detail of our real messy world
52
174572
3069
كل تفصيل في عالمنا الحقيقي الفوضوي
02:57
that then creates even bigger data sets
53
177641
2202
التي تنتجُ بدورها مجموعات بيانات أكبر بكثير
02:59
that help us train even richer models.
54
179877
2536
التي تساعدنا في تدريب نماذج أكثر ثراءً.
03:03
And so this is a new paradigm in front of us,
55
183781
3670
وهكذا هذا هو مثال جديد أمامنا،
03:07
that of creating AI analogs of our real messy world.
56
187785
4805
وهو إنشاء نظائر ذكاء اصطناعي تحاكي عالمنا الحقيقي الفوضوي.
03:13
This new AI paradigm takes our real, messy, natural world
57
193157
4538
يأخذ هذا المثال للذكاء الاصطناعي الجديد عالمنا الحقيقي الفوضوي الطبيعي
03:17
and learns to recreate the elements of it with neural networks.
58
197728
3637
ويتعلم إعادة إنشاء عناصره باستخدام الشبكات العصبية.
03:22
And why these AI analogs are so powerful is that it's not just about understanding,
59
202399
4972
وما يجعل نظائر الذكاء الاصطناعي قوية جدًا هو أنها تتجاوز مجرد الفهم،
03:27
approximating or simulating the world for the sake of understanding,
60
207371
5539
بل تتجاوز مجرد تقريب العالم أو محاكاته بغرض الفهم.
03:32
but this actually gives us a little virtual world
61
212910
2402
لكن هذا يمنحنا في الواقع عالمًا افتراضيًا صغيرًا
03:35
that we can experiment in at scale
62
215346
2469
يمكننا إجراء التجارب فيه على نطاق واسع
03:37
to ultimately create new knowledge.
63
217848
2403
لإنتاج معرفة جديدة في نهاية المطاف.
03:43
And you can imagine that this experimentation against our AI analogs,
64
223153
5940
ويمكنكم تخيّل أن هذه التجارب ضد النظائر المماثلة للذكاء الاصطناعي،
03:49
this can also happen in silico, in a computer with other agents,
65
229126
5339
يمكن أن تحدث أيضًا في رقاقة سيليكونية، في حاسوب مع وكلاء آخرين،
03:54
in a loop of in silico, open-ended discovery,
66
234498
4071
في حلقة في الرقاقة السيليكونية، واكتشاف غير محدّد،
03:58
ultimately to create new knowledge that we can take back out
67
238602
4338
لإنتاج معرفة جديدة في النهاية التي يمكننا الاستفادة منها
04:02
and change the world around us.
68
242973
2102
وتغيير العالم من حولنا.
04:05
And this isn't science fiction.
69
245909
2069
وهذا ليس خيالًا علميًا.
04:08
Right now, we have thousands of graphics cards burning,
70
248812
5072
حاليًا، لدينا آلاف بطاقات الرسومات التي تعمل بكامل طاقتها،
04:13
training foundational models of our own micro-biological world,
71
253917
3637
تدربُ النماذج الأساسية لعالم الكائنات الحيّة الصغيرة لدينا،
04:17
and then agents that are probing these AI analogs
72
257554
2737
ثم الوكلاء الذين يفحصون هذه النظائر للذكاء الاصطناعي
04:20
to design new molecules that could be potential new drugs.
73
260324
4237
لتصميم جزيئات جديدة قد تكون أدوية جديدة محتملة.
04:25
And I want to show you exactly how this process works for us,
74
265996
4138
وأريد أن أوضح لكم بالضبط كيف تعمل هذه العملية بالنسبة لنا،
04:30
because I believe it can serve as a blueprint
75
270167
3003
لأنني أعتقد أنها يمكن أن تكون بمثابة مخطط
04:33
to bring about a whole new wave
76
273203
2169
لإحداث موجة جديدة كاملة
04:35
of the future of AI-driven scientific
77
275406
2602
للمستقبل العلمي المدفوع بالذكاء الاصطناعي
04:38
and technological progress.
78
278042
2202
والتقدم التقني.
04:42
Now drug design is such an important area to focus on
79
282179
4304
تصميم الأدوية الآن هو مجال شديد الأهمية يجب التركيز عليه
04:46
because it's actually becoming harder and harder to design new drugs.
80
286517
3804
لأنه في الواقع أصبح تصميم أدوية جديدة أكثر صعوبة بشكل متزايد.
04:50
This is a graph of the number of new drugs created
81
290754
3070
هذه رسم بياني يُظهر عدد الأدوية الجديدة التي تم تطويرها
04:53
per billion dollars of R and D spent over time.
82
293857
4238
لكل مليار دولار يتم إنفاقه على البحث والتطوير مع مرور الوقت.
04:58
And what you can see is that the number of new drugs
83
298595
2436
وما يمكنكم ملاحظته هو أن عدد الأدوية الجديدة
يتناقص بشكل كبير.
05:01
is exponentially decreasing.
84
301065
1901
05:03
It's becoming more and more expensive to create a new drug.
85
303000
3770
أصبح من الأكثر تكلفة بشكل متزايد إنشاء دواء جديد.
05:07
Now during this same time period,
86
307471
1935
الآن خلال هذه الفترة الزمنية نفسها،
05:09
we've had a huge amount of advancement in the capabilities of AI,
87
309440
3837
شهدنا تقدمًا هائلًا في قدرات الذكاء الاصطناعي،
05:13
driven by a whole host of algorithmic breakthroughs.
88
313310
2636
مدفوعًا بمجموعة كاملة من النجاحات الخوارزمية الكبيرة.
05:16
But one of the secret sources of this advancement in AI
89
316847
3170
لكن أحد المصادر السرية لهذا التقدم في الذكاء الاصطناعي
05:20
has also been that of Moore's Law,
90
320050
2603
كان أيضًا قانون مور،
05:22
that the amount of computing power
91
322686
1635
أن مقدار قوة الحوسبة
05:24
has just been exponentially increasing over time.
92
324355
3069
قد كانت في تزايد متسارع مع مرور الوقت.
05:27
And these days, it perhaps isn't Moore's Law
93
327791
2069
وفي هذه الأيام، ربما لا يكون قانون مور
05:29
that we should care about, but Jensen's law.
94
329893
2470
هو الذي علينا الاهتمام به، بل قانون جينسن.
05:32
Jensen Huang, being the CEO of Nvidia,
95
332363
2535
جينسن هوانغ الرئيس التنفيذي لشركة نفيديا،
05:34
for the exponential increase in GPU FLOPS
96
334932
3403
للزيادة الهائلة في عمليات النقطة العائمة في الثانية لوحدة معالجة الرسومات
05:38
that are now powering our neural networks.
97
338335
2803
التي تشغّل الآن شبكاتنا العصبية.
05:42
So really the question is,
98
342072
1602
لذا فإن السؤال الحقيقي هو،
05:43
how do we bring this world of AI and machine learning
99
343707
3671
كيف ندمج هذا العالم من الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي
05:47
to that of drug design?
100
347411
1668
إلى عالم تصميم الأدوية؟
05:50
Can we think about using our AI analogs to reverse this curse of Eroom’s law
101
350013
5339
هل يمكننا استخدام نظائر الذكاء الاصطناعي لعكس لعنة قانون إيروم
05:55
and jump on this exponential wave of GPU FLOPS powering our neural networks?
102
355352
5072
والقفز على موجة عملية النقطة العائمة لوحدة المعالجة الرسومية لتشغّل شبكاتنا العصبية؟
06:00
Actually bringing these worlds together and driving this change
103
360424
3403
في الواقع، جمع هذين العالمين معًا ودفع هذا التغيير
06:03
is the day-to-day responsibility that I feel.
104
363861
2302
هي المسؤولية اليومية التي أشعر بها.
06:07
So how can we go about modeling biology?
105
367364
2903
لذا كيف يمكننا البدء في نمذجة علم الأحياء؟
06:11
Well if we were in the world of physics, for example, modeling the universe,
106
371735
3937
حسنًا، إذا كنا في عالم الفيزياء، على سبيل المثال، نمذجة الكون،
06:15
then we can actually write down a lot of the theory by hand with maths
107
375706
4771
عندها يمكننا فعلًا كتابة الكثير من النظرية يدويًا باستخدام الرياضيات
06:20
and very accurately predict, for example, the unfolding of the universe,
108
380511
4037
ويمكننا التنبؤ بدقة كبيرة، على سبيل المثال، بتجلّي الكون،
06:24
even millions of light years away.
109
384548
2236
حتى لمسافات تصل إلى ملايين السنين الضوئية.
06:27
But we can't do that for the incredibly complex dynamics within ourselves.
110
387885
5138
لكن لا يمكننا القيام بذلك للآليات المعقدة للغاية داخل أنفسنا.
06:33
We can't just write down some equations for ourselves.
111
393056
2970
لا يمكننا ببساطة كتابة بعض المعادلات لأنفسنا.
06:36
We can perhaps write down the theory of how atoms interact.
112
396760
4004
ربما يمكننا كتابة نظرية كيفية تفاعل الذرات.
06:40
That's physics.
113
400764
1201
هذه هي الفيزياء.
06:42
But then simulating these interactions
114
402900
2035
لكن محاكاة هذه التفاعلات
06:44
on the scale of trillions of atoms within our cells
115
404935
3770
على نطاق تريليونات الذرات داخل خلايانا
06:48
is just completely unfeasible.
116
408739
2002
وهو أمر غير قابل للتنفيذ تمامًا.
06:51
And then we haven't worked out how to describe these complex dynamics
117
411308
3504
ولم نتمكن بعد من اكتشاف كيفية وصف هذه الآليات المعقدة
06:54
in coarser and simpler terms that we could write down with maths.
118
414845
4204
بعبارات أكثر خشونة وأبسط التي يمكننا كتابتها باستخدام الرياضيات.
07:00
It’s just crazy to think that we can model the universe so far away
119
420317
5439
من الجنون أن نفكر أنه يمكننا نمذجة الكون البعيد جدًا
07:05
but not the cells at our fingertips.
120
425789
2469
لكن لا يمكننا نمذجة الخلايا عند أطراف أصابعنا.
07:09
But AI and machine learning can be the perfect abstraction
121
429393
3303
لكن الذكاء الاصطناعي والتعلّم الآلي يمكن أن يكونا التجريد المثالي
07:12
for a biological world.
122
432729
1702
لعالم علم الأحياء.
07:15
Using the snippets of data that we can record from our cells,
123
435165
3504
باستخدام أجزاء البيانات التي يمكننا تسجيلها من خلايانا،
07:18
we can then learn the equations and theories and abstractions implicitly
124
438702
4805
يمكننا بعد ذلك تعلّم المعادلات والنظريات والتجريدات ضمنيًا
07:23
within the activations of our neural networks.
125
443507
3003
داخل تفعيلات شبكاتنا العصبية.
07:27
In fact, our company is called Isomorphic Labs.
126
447411
4538
في الواقع، تسمى شركتنا مختبرات إيسومورفيك.
07:31
Isomorphic because we believe there is an isomorphism,
127
451982
3337
إيسومورفيك لأننا نعتقد بوجود تماثل،
07:35
a fundamental symmetry, that we can create
128
455319
3136
تماثل أساسي الذي يمكننا إحداثه
07:38
between the biological world and the world of information science,
129
458489
3803
بين عالم عِلم الأحياء وعالم عِلم المعلومات،
07:42
machine learning and AI.
130
462326
2002
والتعلّم الآلي والذكاء الاصطناعي.
07:46
So to see how we are using these AI analogs today,
131
466029
3671
لرؤية كيف نستخدم هذه النظائر المماثلة للذكاء الاصطناعي اليوم،
07:49
I want to dive into the body and have a look into cells
132
469700
3670
أريد الغوص في الجسم وإلقاء نظرة على الخلايا
07:53
and think about proteins.
133
473403
1702
وأفكرُ في البروتينات.
07:56
Now proteins are one of the fundamental building blocks of life.
134
476106
4405
البروتينات الآن هي واحدة من اللبنات الأساسية للحياة.
08:00
And these proteins carry different functions in the body.
135
480811
3537
وتؤدي هذه البروتينات وظائف مختلفة في الجسم.
08:05
And if we can modulate the function of a protein,
136
485082
2736
وإذا تمكنا من تعديل وظيفة البروتين،
08:07
then we are well on our way to creating a new drug.
137
487851
3671
عندها نكون قد بدأنا طريقنا في تطوير دواء جديد.
08:11
Proteins are made up of a sequence of amino acids,
138
491555
3203
تتكون البروتينات من سلسلة من الأحماض الأمينية،
08:14
and there are about 20 different amino acids,
139
494791
2203
وهناك حوالي 20 حمضًا أمينيًا مختلفًا،
08:16
each one here depicted by a different letter.
140
496994
2903
كل واحد منها موضح هنا بحرف مختلف.
08:20
An amino acid is a collection of atoms, a molecule,
141
500831
5205
الحمض الأميني هو مجموعة من الذرات والجزيء،
08:26
and these molecules are joined together into a linear sequence.
142
506069
4538
وهذه الجزيئات متصلة معًا في تسلسل خطي.
08:31
And the function of a protein is not just due to the sequence of these proteins,
143
511775
4404
ولا تعودُ وظيفة البروتين إلى تسلسل هذه البروتينات فقط،
08:36
but also due to the three-dimensional shape that these proteins fold up into.
144
516179
5172
بل أيضًا بسبب الشكل ثلاثي الأبعاد الذي تطويه هذه البروتينات.
08:42
And there are thousands of proteins inside of us,
145
522352
2970
وهناك الآلاف من البروتينات داخلنا،
08:45
each with their own unique sequences and their own unique 3D shape.
146
525355
4772
لدى كل منها له تسلسل فريد وشكل ثلاثي الأبعاد لا نظير له.
08:50
And remember,
147
530494
1401
وتذكروا،
08:51
trying to work out experimentally that 3D shape
148
531895
2803
محاولة تحديد الشكل الثلاثي الأبعاد تجريبيًا
08:54
can take months or even years of lab work.
149
534698
3837
قد يستغرق ذلك شهورًا أو حتى سنوات من العمل في المختبر.
09:00
But with the breakthrough of AlphaFold and AlphaFold 2 in 2020,
150
540137
5238
لكن مع النجاح الكبير لألفا فولد، وألفا فولد 2 عام 2020،
09:05
we now have a model that can take the sequence of amino acids as input
151
545409
4638
لدينا الآن نموذج يمكنه استخدام تسلسل الأحماض الأمينية كمدخل.
09:10
and then very accurately predict the 3D structure of a protein
152
550080
4438
ومن ثم التنبؤ بدقة عالية بالهيكل ثلاثي الأبعاد للبروتين
09:14
as the output.
153
554551
1168
كناتج.
09:16
And this allows us to actually fill in the gaps
154
556954
3069
وهذا يسمح لنا فعليًا بسد الفجوات
09:20
of our known protein universe.
155
560023
2269
في عالم البروتين المعروف لدينا.
09:22
It's our AI analog of proteins.
156
562292
3170
إنه نظيرنا للذكاء الاصطناعي للبروتينات.
09:27
So proteins carry their function.
157
567130
2203
لذلك تؤدي البروتينات وظيفتها.
09:29
But these proteins, they don't actually act in isolation.
158
569800
3503
لكن لا تعمل هذه البروتينات فعليًا بشكل منفصل.
09:33
They're part of bigger molecular machines
159
573337
2802
إنها جزء من آلات جزيئية أكبر
09:36
with these proteins interacting with other proteins
160
576173
2936
حيث تتفاعل هذه البروتينات مع بروتينات أخرى
09:39
as well as other biomolecules like DNA,
161
579142
3204
وكذلك مع جزيئات حيوية أخرى مثل الحمض النووي/ دي إن إيه،
09:42
RNA and small molecules.
162
582346
2168
والحمض النووي الريبي/ رنا والجزيئات الصغيرة.
09:45
For example,
163
585248
1168
مثلًا،
09:46
let's zoom in and have a look at this protein.
164
586450
2169
دعونا نكبر الصورة ونلقي نظرة على هذا البروتين.
09:48
This is a protein that repairs DNA,
165
588619
2268
هذا بروتين يُصلح الحمض النووي،
09:50
and it interacts with DNA
166
590921
2469
ويتفاعل مع الحمض النووي
09:53
clamping down on it,
167
593423
1702
ويضيّق عليه بإحكام،
09:55
helping facilitate repair
168
595158
1502
مما يساعد على تسهيل الإصلاح
09:56
and then the repaired DNA is released back out to the cell.
169
596660
3170
ثم يتم تحرير الحمض النووي الذي تم إصلاحه مرة أخرى إلى الخلية.
10:00
Now in drug design what we want to do
170
600864
2269
الآن في تصميم الأدوية، ما نريد القيام به
10:03
is either make molecular machines work better
171
603166
3304
هو إمّا جعل الآلات الجزيئية تعمل بشكل أفضل،
10:06
or actually stop them from working.
172
606503
2469
أو إيقافها فعليًا من العمل.
10:09
And in this case, for cancer,
173
609006
2502
وفي هذه الحالة، بالنسبة للسرطان،
10:11
we actually want to stop this particular DNA repair protein from working,
174
611541
4371
نحن فعلًا نريد إيقاف هذا البروتين الخاص بإصلاح الحمض النووي عن العمل،
10:15
because in cancerous cells
175
615946
1601
لأنه في الخلايا السرطانية
10:17
there is no backup DNA repair mechanism.
176
617547
2837
لا توجد آلية احتياطية لإصلاح الحمض النووي.
10:21
And so if we stop this one working, then cancerous cells will die,
177
621018
3169
ولذلك إذا أوقفنا عمل هذه الآلية، ستموت الخلايا السرطانية،
10:24
leaving just healthy cells remaining.
178
624187
2503
مما يترك الخلايا السليمة فقط.
10:27
So what would a drug actually look like for this protein?
179
627624
3737
إذن، كيف سيبدو الدواء الذي يستهدف هذا البروتين؟
10:31
Well a drug is something that comes in and modulates a molecular machine.
180
631695
4705
حسنًا، الدواء هو شيء يدخل ويعدّل آلية جزئية.
10:36
And this could be a drug molecule that goes into the body,
181
636733
3971
وقد يكون هذا جزيء دوائي يدخل إلى الجسم،
10:40
goes into the cell and then sticks to this protein just over here.
182
640737
4405
يدخل إلى الخلية ثم يلتصق بهذا البروتين هنا تحديدًا.
10:46
And this drug molecule actually glues the DNA repair proteins clamp shut,
183
646176
4872
وهذا الجزيء الدوائي يلصق فعلًا بروتينات إصلاح الحمض النووي ليغلق المشبك.
10:51
so it can't do effective DNA repair causing cancerous cells to die
184
651081
4905
لذلك لا يمكنه إصلاح للحمض النووي بفعالية مما يتسبب في موت الخلايا السرطانية
10:55
and leaving just healthy cells remaining.
185
655986
2436
مما يترك فقط الخلايا السليمة المتبقية.
10:59
Now to design such an amazing drug molecule completely rationally,
186
659723
4638
الآن لتصميم جزيء دوائي مذهل كهذا بشكل كامل ومنطقي،
11:04
we'd have to understand
187
664394
1535
سيكون علينا أن نفهم
11:05
how all of these biomolecular elements come together.
188
665929
3537
كيف تتجمع كل هذه العناصر الجزيئية الحيوية معًا.
11:09
We would need an AI analog of all and any biomolecular systems.
189
669933
5472
سنحتاج إلى نظير للذكاء الاصطناعي لكل الأنظمة الجزيئية الحيوية.
11:16
Earlier this year, we had a breakthrough.
190
676907
2636
في وقت سابق من هذا العام، حققنا نجاحًا كبيرًا.
11:19
We developed a new version of AlphaFold, called AlphaFold 3,
191
679943
3871
قد طورنا نسخة جديدة من ألفا فولد تسمى ألفا فولد 3،
11:23
that can model the structure
192
683814
1434
التي يمكنها نمذجة البنية
11:25
of almost all biomolecules coming together
193
685282
2803
لأغلب الجزيئات الحيوية وهي تتجمع معًا
11:28
with unprecedented accuracy.
194
688085
2469
بدقة غير مسبوقة.
11:32
This model takes as input the protein sequence,
195
692055
2636
يأخذ هذا النموذج تسلسل البروتين كمدخل،
11:34
the DNA sequence
196
694725
1334
وتسلسل الحمض النووي
11:36
and the molecule atoms.
197
696059
1635
وذرات الجزيء.
11:38
And these inputs are fed to a neural network
198
698161
2770
ويتم تغذية هذه المدخلات إلى شبكة عصبية
11:40
that has a large processing trunk based on transformers.
199
700931
3403
التي تحتوي على صندوق معالجة كبير تعتمد على المحولات.
11:45
Now unlike a large language model
200
705202
2502
الآن على عكس نموذج اللغة الكبير
11:47
that operates on one- dimensional sequences,
201
707738
3103
الذي يعمل على تسلسلات أحادية البُعد،
11:50
instead, our model uses what’s called a “pairformer”
202
710874
3503
بدلًا من ذلك، يستخدم نموذجنا ما يسمى “بايرفورمر” أو مشكّل الأزواج
11:54
and operates on a 2D interaction grid of the input sequence.
203
714377
4305
ويعمل على شبكة تفاعلات ثنائية الأبعاد للتسلسل المدخل.
12:00
And this allows our model to explicitly reason about every pairwise interaction
204
720050
5238
وهذا يسمح لنموذجنا بالتفكير صراحةً في كل تفاعل بين زوجين من العناصر
12:05
that could occur in this biomolecular system.
205
725322
2803
التي قد تحدث في هذا النظام الجزيئي الحيوي.
12:09
And so we can use the features of this processing trunk
206
729192
3203
وبالتالي يمكننا استخدام خصائص صندوق المعالجة الكبير
12:12
to condition a diffusion model.
207
732429
2202
لتهئية نموذج الانتشار.
12:15
Now you might know diffusion models
208
735565
1735
الآن قد تعرفون نماذج الانتشار مثل هذه النماذج المذهلة لتوليد الصور.
12:17
as these amazing image generative models.
209
737300
2570
12:21
Now just like diffusing the pixels in an image,
210
741104
3637
الآن تمامًا مثل نشر أصغر الوحدات في صورة رقمية،
12:24
instead, our diffusion model diffuses
211
744775
1968
بدلاً من ذلك، ينشر نموذجنا للانتشار
12:26
the 3D atom coordinates of our biomolecular system.
212
746777
4104
إحداثيات الذرات ثلاثية الأبعاد لنظامنا الجزيئي الحيوي.
12:32
So now this gives us a completely malleable virtual biomolecular world.
213
752048
6173
لذا، يمنحنا ذلك عالمًا جزيئيًا حيويًا افتراضيًا قابلًا للتشكيل تمامًا.
12:38
It’s our AI analog that we can probe as if it’s the real world.
214
758789
3737
إنه نظيرنا للذكاء الاصطناعي الذي يمكننا استكشافه كأنه العالم الحقيقي.
12:42
We can make changes to the inputs,
215
762559
1635
يمكننا إجراء تغييرات على المدخلات،
12:44
changes to the molecule designs
216
764194
1802
وتغييرات على تصميمات الجزيئات
12:46
and see how that changes the output structure.
217
766029
2903
ونرى كيف تؤثر تلك التغييرات على البنية الناتجة.
12:49
So let's use this model to design a new drug
218
769499
3270
لذلك، دعونا نستخدم هذا النموذج لتصميم دواء جديد.
12:52
for our DNA repair protein.
219
772769
1802
للبروتين المسؤول عن إصلاح الحمض النووي لدينا.
12:55
We can take a small molecule that's been recorded to stick to this protein
220
775972
3737
يمكننا أخذ جزيء صغير تم تسجيله ليلتصق بهذا البروتين،
12:59
and make changes to its design.
221
779743
2102
وإجراء تغييرات على تصميمه.
13:02
We want to change the molecule design
222
782746
1935
نريد تغيير تصميم الجزيء
13:04
so that this molecule makes more interactions with the protein,
223
784714
3003
لكي يجعل هذا الجزيء يتفاعل أكثر مع البروتين،
13:07
and that will make it stick to this protein stronger.
224
787717
2870
وهذا سيجعله يلتصق بهذا البروتين بشكل أقوى.
13:11
And so you can imagine that this gives a human drug designer
225
791488
3537
وهكذا يمكنكم تخيّل أنّ هذا يمنح مصمم الأدوية البشرية
13:15
a perfect game to play.
226
795058
1635
لعبة مثالية للعب.
13:17
How do I change the design of this molecule
227
797060
3070
كيف يمكنني تغيير تصميم هذا الجزيء
13:20
to create more interactions?
228
800163
2169
لإحداث المزيد من التفاعلات؟
13:23
Now normally,
229
803266
1402
الآن عادةً،
13:24
a drug designer would have to wait months
230
804668
2669
سيتعين على مصمم الأدوية الانتظار شهورًا
13:27
to get results back from a real lab at each step of this design game.
231
807370
4972
للحصول على النتائج من مختبر حقيقي في كل مرحلة لهذه اللعبة التصميمية.
13:32
But for us, using this AI analog, this takes just seconds.
232
812876
4004
ولكن بالنسبة إلينا، استخدام هذا النظير للذكاء الاصطناعي، يستغرق هذا ثوانٍ فقط.
13:37
And this is the reality
233
817747
1802
وهذه هي الحقيقة
13:39
of what our drug designers back in London are doing right now.
234
819583
3737
لما يفعله مصممو الأدوية لدينا في لندن الآن.
13:45
So we have this beautiful game that's being played by our drug designers,
235
825121
3471
لذلك لدينا هذه اللعبة الجميلة التي يلعبها مصممو الأدوية لدينا،
13:48
who are using this AI analog of biomolecular systems
236
828592
3436
الذين يستخدمون هذا النظير للذكاء الاصطناعي للأنظمة الجزيئية الحيوية
13:52
to rationally design potential new drug molecules.
237
832062
3436
لتصميم جزيئات دواء جديدة محتملة منطقيًا.
13:56
But you can imagine
238
836800
1168
لكن يمكنكم تخيّل
13:58
that we don't have to just limit this game
239
838001
2135
أنه لا يتعين علينا فقط حصر هذه اللعبة
14:00
to human drug designers
240
840136
1669
على مصممي الأدوية البشرية.
14:02
Earlier in my career,
241
842706
1668
وقت سابق من مسيرتي المهنية،
14:04
I worked on training agents
242
844374
2336
عملت على تدريب الوكلاء
14:06
to beat the top human professionals at the game of StarCraft.
243
846743
3637
للتغلب على أفضل المحترفين البشريين في لعبة ستار كرافت.
14:10
And we created game-playing agents for the games of Go and Capture the Flag.
244
850814
3970
وقمنا بإنشاء وكلاء للعب الألعاب للعبة “غو” و“أمسك العلم“.
14:15
So why can't we create agents that instead play the game
245
855452
3837
فلماذا لا يمكننا إنشاء وكلاء الذين بدلًا من لعب اللعبة
14:19
that our human drug designers are playing?
246
859322
2202
التي يلعبها مصممو الأدوية البشرية لدينا؟
14:22
So now our AI analog becomes the game environment,
247
862359
4371
لذا، يصبح الآن نظيرنا للذكاء الاصطناعي البيئة للعبة،
14:26
and we can train agents against that.
248
866730
2235
ويمكننا تدريب الوكلاء ضد ذلك.
14:29
And we already have some incredibly powerful agents
249
869432
3037
ولدينا فعلًا بعض الوكلاء الأقوياء للغاية
14:32
that are already doing this today.
250
872502
2236
الذين يقومون بذلك فعلًا اليوم.
14:36
Now in this setup,
251
876039
1668
الآن في هذا الإعداد،
14:37
all of the drug design is happening on a computer.
252
877741
4037
كل تصميم الأدوية تحدث على جهاز الحاسوب.
14:42
So what happens if we have access to many, many computers?
253
882312
4037
إذن ماذا يحدث إذا تمكنا من الوصول إلى الكثير والعديد من الحواسيب؟
14:47
Well instead of having one human drug designer
254
887083
2436
حسنًا، بدلاً من وجود مصمم أدوية بشري واحد
14:49
working on some new molecule designs,
255
889519
2269
يعمل على تصميم بعض الجزيئات الجديدة،
14:51
instead, we can have thousands of agents doing molecule design in parallel.
256
891821
6307
يمكننا بدلاً من ذلك استخدام آلاف الوكلاء الذين يصممون الجزيئات بشكل موازٍ.
14:59
Just imagine what impact that could have
257
899863
3003
تخيّلوا فقط التأثير الذي يمكن أن يحدثه ذلك
15:02
on patients suffering from a rare type of cancer,
258
902866
3370
على المرضى الذين يعانون من نوع نادر من السرطان،
15:07
the speed that we could get to a potential new molecule
259
907304
3036
السرعة التي يمكننا بها الوصول إلى جزيء جديد محتمل
15:10
to address this medical need
260
910373
3070
لمعالجة هذا الاحتياج الطبي
15:13
or the ability to go after many diseases in parallel.
261
913443
3804
أو القدرة على متابعة العديد من الأمراض بالتوازي.
15:18
Cancer is often caused by mutations of proteins,
262
918348
4271
غالبًا ما يحدث السرطان بسبب طفرات البروتينات،
15:22
and even within the same type of cancer,
263
922652
3103
وحتى داخل نفس نوع السرطان،
15:25
each patient can have different mutations.
264
925755
3003
يمكن أن يكون لكل مريض طفرات مختلفة.
15:30
And that means that one drug molecule won't work for all patients.
265
930393
4405
ويعني ذلك أن جزيء دواء واحد لن يعمل مع جميع المرضى.
15:35
But what if we could go in
266
935432
1268
لكن ماذا لو تمكنا من الدخول
15:36
and measure each individual patient's protein mutations,
267
936700
3770
وقياس طفرات البروتينات لكل مريض على حدة،
15:40
and then have a whole team of molecule-design agents
268
940503
2770
ومن ثم يكون لدينا فريق كامل من الوكلاء لتصميم الجزيئات،
15:43
working on that individual's protein mutations?
269
943306
3037
يعملون على طفرات البروتين لذلك الفرد؟
15:47
Then we could create a molecule tailored for each individual patient.
270
947110
5205
حينها يمكننا إنشاء جزيء مخصص لكل مريض على حدة.
15:53
I'm showing just this.
271
953383
1668
أنا أعرض هذا فقط.
15:55
Here the protein is randomly mutating,
272
955652
2736
يطفر البروتين هنا عشوائيًا،
15:58
and each mutation in red
273
958388
2202
وكل طفرة باللون الأحمر
16:00
subtly changes the 3D shape of this protein.
274
960623
3337
تغير بدقة الشكل ثلاثي الأبعاد لهذا البروتين.
16:04
And we're able to generate molecules that should stick to this protein
275
964661
4204
ونحن قادرون على توليد جزيئات يجب أن تلتصق بهذا البروتين
16:08
in response to these changes.
276
968898
2303
استجابة لهذه التغيّرات.
16:12
Now this is still far away from patients,
277
972135
2169
الآن لا يزال هذا بعيدًا عن المرضى،
16:14
and there's a huge amount of complexity in drug design left to tackle,
278
974337
3904
ولا يزال هناك قدر كبير من التعقيد في تصميم الأدوية يتعين معالجته،
16:18
but this really does give us a glimpse at the future that is to come.
279
978241
4371
لكن هذا يعطينا حقًا لمحة عن المستقبل القادم.
16:24
So we've seen how this new AI paradigm is driving our progression in drug design.
280
984647
5005
قد رأينا كيف يدفع هذا المثال الجديد للذكاء الاصطناعي تقدمنا في تصميم الأدوية.
16:29
And you can also see this paradigm being played out in material science,
281
989686
3470
ويمكنكم أيضًا رؤية هذا المثال يُطبق في عِلم المادة،
16:33
in creating new forms of energy
282
993189
2503
في إنشاء أشكال جديدة من الطاقة
16:35
and in chemistry.
283
995725
1902
وفي الكيمياء.
16:37
The ability to take our real messy world
284
997660
3237
القدرة على أخذ عالمنا الحقيقي الفوضوي
16:40
and then create our own AI analogs
285
1000897
2469
ومن ثم إنشاء نظائرنا للذكاء الاصطناعي
16:43
to then on a computer do open-ended scientific discovery
286
1003366
4605
ثم على الحاسوب عمل اكتشاف علمي غير محدد
16:48
to create new knowledge that we can take back out
287
1008004
2336
لإحداث معرفة جديدة يمكننا استعادتها
16:50
and change the world around us.
288
1010373
2102
وتغيير العالم من حولنا.
16:53
This is an incredibly powerful paradigm,
289
1013076
2369
هذا مثال قوي للغاية،
16:55
and one that will bring about a whole new wave of scientific
290
1015478
3404
وواحد سيحدثُ موجة جديدة كاملة من التقدم العلمي
16:58
and technological advancements.
291
1018915
2069
والتطورات التقنية.
17:01
And we’re going to need as many people as possible,
292
1021618
2836
ونحن بحاجة إلى أكبر عدد ممكن من الناس،
17:04
especially those working in machine learning,
293
1024454
2569
وخاصة أولئك الذين يعملون في التعلم الآلي،
17:07
AI and technology,
294
1027023
1468
والذكاء الاصطناعي والتقنية،
17:08
to help drive this new wave of progression.
295
1028491
3037
للمساعدة في دفع هذه الموجة الجديدة من التقدم.
17:11
Thank you.
296
1031895
1368
شكرًا لكم.
17:13
(Applause)
297
1033263
4905
(تصفيق)
حول هذا الموقع

سيقدم لك هذا الموقع مقاطع فيديو YouTube المفيدة لتعلم اللغة الإنجليزية. سترى دروس اللغة الإنجليزية التي يتم تدريسها من قبل مدرسين من الدرجة الأولى من جميع أنحاء العالم. انقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية المعروضة على كل صفحة فيديو لتشغيل الفيديو من هناك. يتم تمرير الترجمات بالتزامن مع تشغيل الفيديو. إذا كان لديك أي تعليقات أو طلبات ، يرجى الاتصال بنا باستخدام نموذج الاتصال هذا.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7