Dos equipos de la Universidad de California en Santa Bárbara (UCSB) fueron seleccionados para participar en la primera fase de la Misión Génesis, una ambiciosa iniciativa del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE) que busca avances en los descubrimientos científicos mediante inteligencia artificial (IA), supercomputación, sistemas cuánticos e instrumentos avanzados.
Leer más: Ciberseguridad: modelos de IA rebeldes generan alarma
Los proyectos, liderados por la bioingeniera Michelle O’Malley y el bioquímico Justin Wilson, forman parte de las 278 investigaciones elegidas entre 342 instituciones participantes, entre ellas universidades, laboratorios nacionales, empresas y organizaciones sin fines de lucro.
La iniciativa busca unir esfuerzos del Gobierno, la industria, la academia y organizaciones filantrópicas para desarrollar nuevas herramientas capaces de transformar la manera en que se realiza la investigación científica.
Avances
La Casa Blanca ha comparado la Misión Génesis con el Proyecto Manhattan por la relevancia estratégica que atribuye a sus objetivos.
En esta primera etapa, los equipos deberán demostrar que la inteligencia artificial puede generar avances en procesos científicos, mejorar predicciones, optimizar experimentos y generar nuevos conocimientos en áreas vinculadas con la energía, la innovación tecnológica y la seguridad nacional.
Uno de los proyectos seleccionados está enfocado en el estudio de comunidades de microorganismos anaeróbicos, aquellos capaces de vivir sin oxígeno.
El equipo dirigido por O’Malley trabajará en el desarrollo de modelos de inteligencia artificial que permitan comprender cómo interactúan estos microorganismos y cómo pueden convertirse en productores eficientes de compuestos químicos de alto valor industrial.
Entre los productos que podrían obtenerse mediante este proceso se encuentran los ácidos grasos de cadena media, utilizados en la fabricación de combustibles, bioplásticos, detergentes, medicamentos, productos de cuidado personal y materiales avanzados.
La investigación busca aprovechar residuos vegetales como materia prima para crear nuevos procesos sostenibles. Mediante inteligencia artificial, los científicos intentarán identificar las combinaciones más eficientes de microorganismos y las condiciones ideales de cultivo para aumentar la producción de estos compuestos.
El sistema funcionará mediante un proceso continuo de aprendizaje. Después de cada ronda experimental, analizará los resultados y avances obtenidos, recomendará nuevos ensayos y ajustará sus predicciones para encontrar soluciones más efectivas.
De esta manera, los investigadores podrán explorar una cantidad mucho mayor de posibilidades que con los métodos tradicionales.
El trabajo experimental se desarrollará en ExFAB, una instalación especializada de la UCSB equipada con una cámara anaeróbica automatizada. Allí, robots e instrumentos científicos podrán analizar miles de muestras sin que los microorganismos entren en contacto con oxígeno.
La plataforma tiene capacidad para estudiar aproximadamente 8,000 microbios individuales o comunidades microbianas cada semana, generando una enorme cantidad de datos que servirán para entrenar los modelos de inteligencia artificial, generar avances y mejorar su capacidad predictiva.
El segundo proyecto seleccionado busca resolver un desafío relacionado con la extracción de minerales críticos como el níquel, el cobalto y las tierras raras. Estos materiales son esenciales para tecnologías energéticas avanzadas, dispositivos electrónicos y aplicaciones vinculadas con la seguridad nacional.
Debido a que poseen propiedades químicas muy similares, separar estos minerales requiere procesos complejos, costosos y con un alto consumo energético. Para enfrentar este problema, el equipo de Justin Wilson desarrollará un sistema basado en moléculas capaces de capturar metales y proteínas diseñadas mediante inteligencia artificial.
Los modelos computacionales identificarán las estructuras más prometedoras, que posteriormente serán evaluadas mediante experimentos. Los resultados obtenidos volverán al sistema para mejorar los diseños futuros y generar nuevas recomendaciones.
Los científicos esperan que esta estrategia reduzca al menos diez veces el espacio de búsqueda experimental y permita avances los ciclos de diseño, pasando de procesos que pueden tardar meses a etapas que podrían completarse en semanas.
Con estos dos proyectos, la Universidad de California en Santa Bárbara se incorpora a una iniciativa de avances que busca utilizar la inteligencia artificial como una herramienta clave para resolver algunos de los retos científicos más complejos del presente, desde la transformación sostenible de residuos hasta la obtención más eficiente de recursos esenciales para la tecnología moderna.
Fuente: Clarín
