Thí nghiệm chứng minh rằng quá trình xử lý ngôn ngữ tự nhiên, mặc dù nó được phát triển để đọc và viết văn bản bằng ngôn ngữ, nhưng có thể học ít nhất một số nguyên tắc cơ bản về sinh học. Nhóm nghiên cứu đã phát triển chương trình AI, có tên gọi là ProGen, sử dụng dự đoán mã thông báo tiếp theo để lắp ráp các chuỗi axit amin thành protein nhân tạo.

Nhóm nghiên cứu cho biết công nghệ mới này có thể trở nên mạnh mẽ hơn về sự tiến hóa có định hướng, công nghệ thiết kế protein đã đoạt giải Nobel, và nó sẽ tiếp thêm năng lượng cho lĩnh vực kỹ thuật protein đã tồn tại 50 năm qua bằng cách tăng tốc độ phát triển các protein mới có thể được sử dụng cho hầu hết mọi thứ từ trị liệu đến phân hủy nhựa.

Để tạo ra mô hình, nhóm nghiên cứu chỉ cần đưa các chuỗi axit amin của 280 triệu loại protein khác nhau vào mô hình máy học và để nó tiêu hóa thông tin trong vài tuần. Sau đó, họ tinh chỉnh mô hình bằng cách tạo mồi cho nó với 56.000 trình tự từ năm họ lysozyme, cùng với một số thông tin ngữ cảnh về các protein này.

Mô hình này đã nhanh chóng tạo ra một triệu trình tự và nhóm nghiên cứu đã chọn 100 trình tự để thử nghiệm, dựa trên mức độ gần giống của chúng với trình tự của protein tự nhiên, cũng như axit amin cơ bản của protein AI tự nhiên như thế nào.

Trong số 100 protein đầu tiên này, được sàng lọc trong ống nghiệm, nhóm đã tạo ra 5 protein nhân tạo để thử nghiệm trong tế bào và so sánh hoạt động của chúng với một loại enzyme có trong lòng trắng trứng gà, được gọi là lysozyme lòng trắng trứng gà. (HEWL). Lysozyme tương tự được tìm thấy trong nước mắt, nước bọt và sữa của con người, nơi chúng bảo vệ chống lại vi khuẩn và nấm.

Hai trong số các enzym nhân tạo có thể phá vỡ thành tế bào của vi khuẩn với hoạt tính tương đương với HEWL, tuy nhiên trình tự của chúng chỉ giống nhau khoảng 18%. Hai trình tự giống nhau khoảng 90% và 70% với bất kỳ loại protein nào đã biết.

Chỉ một đột biến trong protein tự nhiên có thể khiến nó ngừng hoạt động, nhưng trong một vòng sàng lọc khác, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các enzyme do AI tạo ra có hoạt động ngay cả khi chỉ có 31,4% trình tự của chúng giống với bất kỳ protein tự nhiên nào đã biết.

AI thậm chí còn có thể học cách hình thành các enzym, chỉ đơn giản từ việc nghiên cứu dữ liệu trình tự thô. Được đo bằng phương pháp tinh thể học tia X, cấu trúc nguyên tử của các protein nhân tạo trông giống như bình thường, mặc dù các trình tự không giống như chưa từng thấy trước đây.

Nhóm nghiên cứu đã biết rằng hệ thống AI có thể tự dạy ngữ pháp và nghĩa của từ, cùng với các quy tắc cơ bản khác giúp cho bài viết được tốt.

Với khả năng vô hạn, điều đáng chú ý là mô hình này có thể dễ dàng tạo ra các enzym hoạt động.