Phòng thí nghiệm tự động của tương lai
Một nhóm 4 học viên cao học từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) theo đuổi ý tưởng tự động hóa các phòng thí nghiệm bằng robot và AI.
Gần 2 thập kỉ trước, họ có cùng suy nghĩ: “Chúng tôi tin rằng lập trình tế bào quan trọng hơn lập trình máy tính”.
Vào lúc đó suy nghĩ trên nghe có vẻ kì quặc. Công việc như chỉnh sửa gene hay thử nghiệm phân tử mới thường đòi hỏi nhà khoa học dành nhiều giờ trong phòng thí nghiệm. Họ cẩn thận pha trộn hàng trăm hỗn hợp hóa chất bằng tay rồi nhỏ chúng vào đĩa petri – những việc dạng này cần rất nhiều người.
4 học viên MIT quyết tâm hiện thực hóa suy nghĩ của mình. Họ thành lập một công ty mang sứ mệnh dùng robot thay thế người làm trong phòng thí nghiệm nhằm đẩy nhanh quá trình xử lý tế bào.
Jason Kelly nhớ lại thuở mới khởi nghiệp, nhà đầu tư tiềm năng chẳng mấy hào hứng. Ông chia sẻ: “Chúng tôi sống nhờ mì gói, mua thiết bị trên eBay và không thể huy động vốn đầu tư mạo hiểm”.
Thế rồi thời kỳ trí tuệ nhân tạo bùng nổ. Năm 2014, Kelly đọc một bài đăng trên blog của nhà sáng lập OpenAI Sam Altman, viết về tiềm năng tự động hóa công nghệ sinh học theo cách tương tự như ông hình dung việc tự động hóa các loại công nghệ khác.
Hai người bắt đầu trò chuyện. Cuối cùng thì dòng tiền từ Thung lũng Silicon bắt đầu đổ về.
Giờ đây Kelly cùng các bạn học cũ điều hành Ginkgo Bioworks. Công ty có một phòng thí nghiệm tự hành nằm trong tòa nhà nhìn ra cảng Boston. Sử dụng robot và AI, họ đang xây dựng phòng thí nghiệm tương lai nơi nhà khoa học người thật giám sát phiên bản người máy của chính họ.
Phòng thí nghiệm tương lai
Tại phòng thí nghiệm Ginkgo Bioworks, robot được bố trí khắp nơi. Mỗi robot phụ trách một dự án riêng. Chúng chẳng hề giống con người mà là từng cỗ máy 1 cánh tay nằm phía trong lồng kính như hiện vậy trưng bày ở bảo tàng.
Phía trước phòng có màn hình lớn hiển thị lịch trình thí nghiệm lẫn công việc của mỗi robot trong ngày. Bên dưới màn hình, một đường ray như bộ đồ chơi xe lửa cỡ lớn chạy xuyên suốt căn phòng, vận chuyển thiết bị từ robot này sang robot khác.
Nơi đây thực hiện đủ loại dự án, từ dược phẩm, nông nghiệp đến dự án hợp tác với nhà nước. Vài dự án hiện tại gồm ứng dụng kỹ thuật vi sinh vật tạo ra phân bón tốt hơn, phát triển protein có thể tạo tuyết hoặc băng.
Robot đủ khả năng xử lý cả tế bào sống đựng trong đĩa petri. Đội ngũ nhà khoa học dùng AI chuyển đổi thiết kế thí nghiệm thành chỉ dẫn cho robot về công việc cần thực hiện.
Cho robot trở thành nhà khoa học
Thời gian gần đây Ginkgo Bioworks thử nghiệm một thứ táo bạo hơn: cho robot trở thành nhà khoa học.
“Khoảnh khắc thực sự đáng kinh ngạc là lần đầu tiên một mục ghi chép trong sổ tay thí nghiệm do chính robot viết”, đồng sáng lập Reshma Shetty cho biết.
Công ty đã hợp tác với OpenAI. Thông qua ChatGPT, họ thử thách robot tạo ra một loại protein nhất định. Thông thường tư duy ở mức độ này được giao cho nhà khoa học, con người viết công thức rồi giao cho robot thực hiện.
Robot thể hiện tốt hơn mong đợi. So với người thật, người máy giúp giảm 40% chi phí, trong vòng 6 tháng thực hiện đến hơn 30.000 thí nghiệm.
Con người vẫn cần đưa ra câu hỏi và giới hạn cho thí nghiệm. Tuy nhiên trợ lý robot góp phần thay đổi căn bản cách thực hành khoa học.
Theo bà Shetty: “Thông thường tôi vội vàng thiết kế thí nghiệm vì cần hoàn thành nó để có thể thực hiện tất cả thao tác hút mẫu và thiết lập mọi thứ. Giờ đây tôi dành nhiều thời gian thiết kế sao cho robot có thể thực hiện thí nghiệm thay tôi qua đêm”.
Cách làm mới đem lại rủi ro mới
Nhà sinh học Drew Endy (Đại học Stanford) cảnh báo AI mở ra khả năng người có ít thậm chí chẳng có kiến thức khoa học tiến hành thí nghiệm với mục đích đáng ngờ chẳng hạn sản xuất hàng loạt vi rút hay tạo ra vũ khí sinh học.
Con người hoàn toàn có thể xây dựng quy định và chính sách giảm thiểu rủi ro, nhưng cần làm sớm trước khi xảy ra vụ việc đáng tiếc.