Čeští vědci chtějí s pomocí AI objevovat nové molekuly

Čeští vědci spolupracují s odborníky ze čtrnácti výzkumných institucí po celém světě, aby využili umělou inteligenci (AI) na objev a vývoj nových přírodních molekul, které by bylo možné využívat například ve vývoji léčiv, kosmickém výzkumu nebo likvidaci znečištění v přírodě.

Objevování malých molekul může znamenat pokrok v celé řadě vědeckých oborů, které přinášejí reálné zlepšení lidského života. Podle Českého vysokého učení technického v Praze (ČVUT), které mezinárodní projekt MassSpecGym vede, se to týká oblastí jako chemie, biologie, vývoj léčiv a analýza životního prostředí.

„I přesto, že se dosáhlo velkého pokroku, vědci stále objevili jen malý kousek celkové molekulární rozmanitosti života,“ uvedli výzkumníci.

Rozpady molekul

Takzvaná tandemová hmotnostní spektrometrie, kterou využívají, je důležitá metoda, která pomáhá identifikovat molekuly v biologických a environmentálních vzorcích. Funguje tak, že molekuly se nejprve rozpadnou na menší části a poté se změří hmotnosti těchto fragmentů. „Z biologických nebo environmentálních vzorků lze změřit tisíce různých spekter, z nichž každé obvykle odpovídá jedné molekule,“ popsal Tomáš Pluskal z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR, který je součástí této vědecké iniciativy.

Popsat pak ale spektra pomocí molekulárních struktur je i přes rychlý vědecký pokrok stále nesmírně složité. „I s nejmodernějšími metodami strojového učení se podaří popsat méně než deset procent spekter. To znamená, že velká část chemických možností zůstává neobjevená, což zpomaluje pokrok ve vědě a technologii,“ upozornil Pluskal.

Vývoj umělé inteligence pro hmotnostní spektrometrii je zatím omezen tím, že chybí jednotná data a způsob, jak AI hodnotit. Projekt MassSpecGym se to snaží zlepšovat tím, že vytváří standardy pro objevování molekul a jejich popis. Cílem je vyvinout nové AI modely, které pomohou objevit neznámé chemické látky v přírodě.

Projekt MassSpecGym má tři hlavní části. Mezi ně patří největší veřejně dostupná databáze hmotnostních spekter s označenými molekulami, úkoly pro AI, které pomáhají objevit molekuly, a sady spekter a molekul pro testování, jak dobře AI modely dokáží pracovat s novými molekulami.

Vývoj MassSpecGym začal na semináři v Německu a zapojilo se do něj třicet výzkumníků ze čtrnácti institucí. Výzkum byl vybrán pro prestižní prezentaci na konferenci NeurIPS 2024 ve Vancouveru, která je jednou z významných konferencí v oblasti strojového učení. Tento projekt byl spolufinancován z unijních projektů FRONTIER a ELIAS.

Načítání...

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Unikátní novodobý zlatý poklad našli turisté u Dvora Králové nad Labem

Dva turisté objevili v únoru u Dvora Králové nad Labem novověký poklad v odhadované hodnotě přes sedm a půl milionu korun. Dvě schránky, které obsahovaly zlaté mince, šperky a další předměty o celkové hmotnosti sedm kilogramů, nálezci odevzdali do Muzea východních Čech v Hradci Králové. Zaručeně zlaté jsou mince o váze téměř čtyři kilogramy. Další kovové předměty vědci analyzují.
včeraAktualizovánopřed 15 hhodinami

Rakovina krade motivaci. Vědci popsali, jak ovládne mozek

Lidé trpící rakovinou přicházejí o vůli bojovat, často marně hledají sílu dál žít. Až doposud věda předpokládala, že je to vedlejší dopad únavy z nemoci, ale teď našli přímo způsob, jak rakovina připravuje mozek o motivaci.
před 20 hhodinami

Zabili Heydricha i posílali depeše. Válku přežila jen polovina parašutistů

Byla jich stovka, přišli z nebes a fatálně ovlivnili průběh druhé světové války – českoslovenští parašutisté vyslaní z Velké Británie měli na území tehdejšího protektorátu plnit rozmanité úkoly. Od sabotáží a předávání informací exilové vládě až po útoky na přední představitele nacistické správy. V podstatě počítali s tím, že se do vlasti vrací pro smrt. Konce války se jich dožila pouhá polovina. A ti, kdo přežili, se následně po roce 1948 uznání nedočkali. Většinu z nich naopak čekalo ponížení, perzekuce a některé dokonce vykonstruovaná obvinění a smrt.
včera v 06:00

Hubbleův kosmický dalekohled funguje i jako stařeček

Už 35 let je na oběžné dráze Hubbleův kosmický dalekohled. Díky němu astronomové například zjistili, že v centrech galaxií jsou supermasivní černé díry, poprvé změřili rychlost rozpínání vesmíru nebo uviděli ty nejvzdálenější galaxie. Zařízení pořídilo také řadu ikonických snímků. Je pojmenované po americkém astronomovi Edwinu Hubbleovi, který jako první zjistil, že ve vesmíru existuje víc galaxií a že se vesmír rozpíná. Dalekohled na oběžnou dráhu dopravil raketoplán Discovery.
24. 4. 2025

Nová studie objasnila vliv masivního výbuchu sopky na výkyvy v počasí

Erupce sopky Hunga Tonga–Hunga Ha’apai (HT), která se odehrála 15. ledna 2022, byla naprosto jedinečnou a bezprecedentní událostí ve známých dějinách. Podle studie zveřejněné před pár dny v prestižním mezinárodním časopise, na které se podílel i český klimatolog Aleš Kuchař, způsobil tento jev mimo jiné i prodloužená období nízkých teplot v Evropě během následující zimy a jara.
24. 4. 2025

Zahřívaný tabák může ohrozit děti nečekaným způsobem. Polykají uvolněné plíšky

V Česku přibývá případů, kdy malé dítě omylem spolkne plíšek, který se používá v zařízeních ohřívání tabáku. Končí pak hospitalizované v nemocnici.
24. 4. 2025

Polští chovatelé kvůli ptačí chřipce utratili přes sedm milionů kusů drůbeže

V Polsku řádí ptačí chřipka. Chovatelé kvůli tomu museli utratit přes sedm milionů kusů drůbeže. Úřady už na zvládání viru vynaložily v přepočtu téměř půl miliardy korun. Do země dorazili evropští experti, kteří mají posoudit nastavená opatření. Podle ředitele polské rady chovatelů drůbeže Dariusze Goszczyńského počet zlikvidovaných kusů není problém. „V Polsku máme asi 1,5 miliardy kusů drůbeže,“ vysvětlil. Vývoz masa a vajec zatím ohrožený není. U vajec ale experti očekávají mírné zdražení.
24. 4. 2025

YouTube slaví dvacet let. Měsíčně ho sleduje devět z deseti Čechů

Americká platforma pro nahrávání videí YouTube slaví výročí. První záběry ze ZOO v San Diegu se na ní objevily před dvaceti lety, nyní jich je nahráno přes pět miliard a každou minutu přibývají hodiny dalších. Tvůrců jsou jen v tuzemsku tisícovky a dosah na celou společnost je podle obchodního ředitele YouTube pro Česko a Slovensko Petra Houzara nesporný. Síť podle něj alespoň jednou měsíčně sleduje devět z deseti Čechů, pravidelně pak sedmdesát procent.
23. 4. 2025
Načítání...