あらゆる分野において、今日の科学者たちは、複雑な課題を対処しながらも、より迅速に結果を出すという複合的なプレッシャーに直面しています。人工知能（AI）は一種の「魔法の杖」と見なされることが多いですが、最近のウェビナーのパネリストたちは、AIは強力なツールであるあるものの、その成功はヒトの直観、創意工夫、創造性、そして監視によって有意義な人工知能の進歩を駆り立てることができるかどうかにかかっていると指摘しました。
ウェビナー「科学のためのAI — 人工知能が支える最先端研究の実世界の応用」では、Jacob Al-Saleem博士（CASのライフサイエンス担当データサイエンスマネージャー）、Thomas Clausen博士（3Mの研究所シニアディレクター）、Aleksandra Karolak博士（モフィットがんセンターアシスタントメンバー、サウスフロリダ大学助教授）が、AIが人間の才能とつながりを最大限に引き出すフレームワークの中で、科学研究を加速し、パターンを明らかにし、プロセスを最適化する方法ついて議論しました。
AIが様々な分野に与える影響を探る
3Mで数十年の経験を持つClausen博士は、特に材料科学の分野において、AIが製品開発、生産、商品化を加速する方法を強調しました。同氏は、自身のチームでは大規模言語モデル (LLM) は使用せず、シミュレーション、機械試験、デジタルツイン技術などの他のAIモデル（現実世界のエンジニアリング課題を解決し、既知のプロセスを高速化する特定ドメイン専用ツール）に重点を置いていると指摘しました。
化学、生物物理学、腫瘍学のバックグラウンドを持つKarolak博士は、自身の研究室がAIを活用してがん患者の治療抵抗性と不均一性を理解する方法を説明しました。同氏の研究では、ゲノム、プロテオーム、トランスクリプトームの情報といったマルチモーダルデータを統合して、治療ターゲットを特定し、分子相互作用のシミュレーションを行います。
パネリストたちは、AIは専門知識に取って代わるものではなく、それを強化する強力なツールであるという点で一致しました。その点を踏まえ、パネルディスカッションでは科学研究におけるAIの役割について、結果と人的要素の重要性に焦点を当てた興味深い議論が始まりました。
セッションの主なポイント
パネリストたちは自身の研究を紹介した後、最近のCAS Insightsの記事「科学のためのAI：最先端の研究を推進する6つのトレンド」を議論の背景として用いました。以下は、議論されたトピックの一部です。
- 成功するAIは多くの場合、特定ドメイン専用。パネリストたちは、汎用モデルを適用するよりも、特定の科学的課題に合わせてAIツールをカスタマイズすることの重要性を強調しました。Clausen博士は、3Mでの接着剤の最適化には、腫瘍学におけるタンパク質とDNAの相互作用のシミュレーションとは異なるモデリングソリューションが必要であることを明らかにしました。
- デジタルツインは研究や運用に活用可能。Clausen博士は、物理システムの仮想モデルであるデジタルツインが研究開発および運用環境でどのように活用されているかを強調しました。製品の性能シミュレーションから製造上の意思決定の支援まで、デジタルツインはAIの実用性と汎用性を示す重要な事例です。
- バイアスとデータの品質は依然として重大な懸念事項。Karolak博士は、AIモデルにおける幻覚現象がしばしば議論される一方で、特にライフサイエンス分野では、トレーニングデータのバイアスの方がより深刻なリスクであると指摘しました。誤解を招く結論を避けるためには、多様で代表的なデータセットを確保することが不可欠です。
- 学際的なチームが不可欠。登壇者たちは部門横断的なコラボレーションの重要性を強調しました。3Mでは、チームには化学者、エンジニア、神経科学者、さらには英文科出身者も含まれています。学術界においては、Karolak博士は臨床医、生物学者、コンピュータ科学者と緊密に連携して、患者の治療成果向上に取り組んでいます。講演者は、AIを扱う際には多様な考え方が重要であり、それが成功の鍵となる創造性と監視をもたらすという点で意見が一致しました。
今後の展望：触媒としてのAI
会話を通じて繰り返し浮かび上がったテーマは、AIはイノベーションの触媒であり、人間の創造性を代替するものではないということです。Clausen博士は「AIを使用すると、そこにある情報の泥沼を素早くかき分けられるようになり、それが創造性を刺激します」と指摘しました。しかし彼はまた、AIには、しばしばイノベーションの原動力となる、直感に基づかない偶然の思考が欠けていることも強調しました。彼は、3Mがポストイットノートを発明したのは、失敗した接着剤に可能性を見出した2人の同僚の偶然の出会いから生まれたことを改めて強調しました。
Karolak博士もこの見解に賛同し、AIは研究者が新たな仮説を探求し、行き詰まりをより効率的に排除するのを手助けする「触媒」だと表現しました。彼女はまた、AIは創造性をサポートできるものの、真に新しい仮説を生み出すには至っていないと指摘しました。これは、直感と経験を備えた人間の脳が唯一無二の適性を発揮する領域です。
パネリストたちは将来について楽観的な見解を示しつつも、AIの応用方法については慎重さと責任ある対応を強く求めました。Karolak博士はこうも述べています。「あらゆるものは毒であり、それは摂取量の問題なのです」。AIについても同様です。AIの影響は、どれだけ慎重に活用されるかによって決まります。
ウェビナーの全編を見る
パネリストからのより多くの洞察を探るには、こちらからウェビナーの全編をご覧ください。AIが科学の未来をどのように形作っているか、そして研究者がAIのもたらす機会と課題にどう対処しているかについて、より深い理解を得られるでしょう。
