Mark Zuckerberg está fazendo um investimento significativo em inteligência artificial (IA) como parte de uma missão mais ampla de combate a doenças. Através da Chan Zuckerberg Initiative (CZI), que ele co-preside ao lado de sua esposa, Priscilla Chan, a organização visa estabelecer um dos maiores sistemas de computação do mundo dedicado à pesquisa em ciências biológicas sem fins lucrativos. Este ambicioso cluster de computação de alto desempenho está projetado para abrigar mais de 1.000 unidades de processamento gráfico (GPUs) especializadas em IA e grandes modelos de linguagem (LLMs). Com essa potência computacional, os cientistas poderão acessar modelos preditivos que analisam células saudáveis e doentes, abrindo caminho para avanços médicos inovadores.
Patricia Brennan, Vice-Presidente de Tecnologia Científica do CZI, destaca a importância dessa iniciativa: “Construir este sistema de computação em IA é um passo crucial para curar, prevenir ou gerenciar todas as doenças até o final do século. Isso aprofundará a compreensão da comunidade científica sobre as células e suas interações dentro dos sistemas biológicos.”
A iniciativa planeja utilizar essa enorme capacidade computacional para criar um simulador virtual de biologia, permitindo que os pesquisadores compreendam melhor como as células contribuem para o funcionamento dos órgãos no corpo humano. Um dos principais objetivos é construir uma "célula virtual", permitindo que os cientistas mapeiem diferentes estados celulares, tanto na saúde quanto na doença.
Muitas universidades e instituições de pesquisa enfrentam dificuldades para arcar com a infraestrutura necessária para analisar grandes volumes de dados biomédicos. Como observa Brennan, “O cluster de IA será um dos sistemas de computação de alto desempenho mais poderosos para pesquisa em ciências biológicas sem fins lucrativos do mundo. Enquanto o setor privado investe pesado em projetos biomédicos de IA, a infraestrutura robusta necessária para desenvolver modelos digitais de células é economicamente inviável para muitos.”
A qualidade dos dados é fundamental para o sucesso da modelagem em IA; a iniciativa pretende alimentar grandes conjuntos de dados nesses modelos, aproveitando recursos como a ferramenta CZ CELLxGENE, que contém mais de 50 milhões de registros celulares. Outras fontes de dados incluem o atlas de localização e interação de proteínas, OpenCell, e o atlas celular, Tabula Sapiens.
David M. Truong, Professor Assistente de Engenharia Biomédica na New York University Tandon School of Engineering, destaca a importância de conjuntos de dados de alta qualidade: “Esforços anteriores enfrentaram problemas com a qualidade dos dados. Embora conjuntos de dados biológicos modernos sejam bastante confiáveis, muitos pesquisadores biomédicos acham desafiador navegar por eles. Sistemas de IA poderiam resumir e organizar efetivamente os dados para os pesquisadores.”
A iniciativa de IA biomédica de Zuckerberg faz parte de uma tendência maior. Sistemas inovadores como AlphaFold—um banco de dados revolucionário sobre a estrutura de proteínas—e o atlas de proteínas da ESM já estão avançando nossa compreensão da biologia humana. Além disso, plataformas como o Terra oferecem acesso em nuvem para pesquisadores biomédicos, facilitando a análise de dados e a colaboração em projetos significativos. Desenvolvido em parceria com o Broad Institute do MIT e Harvard, Alphabet e Microsoft, o Terra oferece uma plataforma avançada como serviço (PaaS) que simplifica a gestão de recursos para os usuários.
As contribuições da Nvidia incluem o Parabricks, que utiliza GPUs para acelerar o sequenciamento de genomas, reduzindo drasticamente o tempo de processamento e os custos. Além disso, a estrutura BioNeMo da Nvidia fornece LLMs prontos para uso, adaptados para proteínas e química, otimizando os processos de treinamento e escalabilidade.
A visão por trás do projeto de IA de Zuckerberg é ambiciosa. Chan, uma ex-pediatra, expressou o objetivo de curar, prevenir ou gerenciar todas as doenças até o final do século. Brennan detalha essa missão, afirmando que a iniciativa busca ajudar os pesquisadores a monitorar mudanças celulares ao longo da vida, sejam elas herdadas ou adquiridas.
Brennan acrescenta: “Em nosso trabalho, buscamos oportunidades para causar um impacto diferenciado, reconhecendo a necessidade de dados, infraestrutura, modelos, interfaces e um profundo conhecimento biológico para construir modelos abrangentes de células e sistemas humanos.”
Eduardo Abeliuk, CEO da empresa de software biotecnológico Teselagen, reconhece a magnitude do empreendimento, afirmando: “Essa iniciativa sugere um esforço de escala sem precedentes, visando superar projetos de infraestrutura anteriores em termos de acesso computacional poderoso.” No entanto, ele também aponta que alcançar esses objetivos ambiciosos exigirá mais do que avanços tecnológicos. “Progressos significativos dependerão de colaboração global, esforços sociais e avanços consideráveis em ciências básicas.”
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