Des "scientifiques virtuels" entraînés par l'IA pour accélérer la recherche biologique
Des chercheurs ont développé un outil d’intelligence artificielle (IA) innovant, baptisé « laboratoire virtuel », qui pourrait accélérer la découverte scientifique. Inspiré d’un groupe de recherche de l’Université de Stanford, ce laboratoire virtuel inclut un « principal investigateur » (PI) en IA ainsi que des scientifiques virtuels capables de collaborer de manière autonome. James Zou, professeur associé de science des données biomédicales à Stanford, a mené une étude sur ce projet, soulignant que la science de qualité repose sur des collaborations interdisciplinaires, souvent un obstacle majeur dans la recherche. Il a également noté que les systèmes d’IA, basés sur des modèles de langage, sont désormais capables de prendre des initiatives et de collaborer de manière proactive. Ces agents d’IA, appelés « agents agents », peuvent récupérer des données, utiliser des outils variés et communiquer entre eux et avec les humains via le langage naturel. Zou et son équipe ont entraîné ces modèles pour qu’ils imitent le raisonnement critique des scientifiques de haut niveau, en explorant des solutions, en proposant des hypothèses et en discutant entre eux. Le laboratoire virtuel a déjà montré son potentiel en proposant une nouvelle méthode pour créer un vaccin contre le SARS-CoV-2, virus responsable de la pandémie de COVID-19, en quelques jours seulement. Un article décrivant ces résultats a été publié le 29 juillet dans la revue Nature. James Zou et John Pak, chercheur au Chan Zuckerberg Biohub, sont les auteurs principaux, tandis que Kyle Swanson, étudiant en informatique à Stanford, est l’auteur principal. Le laboratoire virtuel commence un projet comme un laboratoire humain : un problème est présenté par un leader humain, puis l’IA PI se charge de mobiliser les agents nécessaires. Pour l’étude sur le SARS-CoV-2, il a créé des agents spécialisés en immunologie, en biologie computationnelle et en apprentissage automatique, ainsi qu’un agent critique pour identifier les failles et offrir des commentaires constructifs. Les agents sont équipés d’outils comme AlphaFold, un système d’IA pour modéliser les protéines, et peuvent même formuler leurs propres besoins en outils. Les réunions virtuelles se déroulent rapidement, en quelques secondes ou minutes, sans fatigue ni pauses, permettant des échanges parallèles. Zou précise que l’intervention humaine reste minimale, environ 1 % du temps, pour ne pas limiter la créativité des IA. Le laboratoire a été testé en concevant un vaccin basé sur des nanobodies, fragments d’anticorps plus petits et plus simples que les anticorps classiques. Les IA ont jugé ces nanobodies plus prometteurs, en soulignant leur facilité de modélisation computationnelle. Des équipes de Pak ont validé ces conceptions en laboratoire, confirmant leur stabilité et leur capacité à se fixer efficacement sur des variantes récentes du virus, ainsi que sur la souche originale de Wuhan. Les chercheurs prévoient d’appliquer ce laboratoire virtuel à d’autres problèmes scientifiques, notamment en développant des agents capables de reconsidérer des données publiées. Selon Zou, ces systèmes peuvent révéler des découvertes inédites, ce qui est très prometteur pour l’avenir de la recherche. Cette approche ouvre la voie à une nouvelle forme de collaboration scientifique, combinant expertise humaine et capacités d’IA.
