Kunstmatige intelligentie (AI) gaat in kaart brengen hoe het leven 4 miljard jaar geleden evolueerde van moleculen tot zelfreplicerend RNA, en later tot cellen, planten, dieren en uiteindelijk de slimste schakel in de evolutie: jij.
Jarenlang is vergeefs geprobeerd de ingrediënten van het levenselixer te destilleren uit een zee van mogelijkheden. Maar daarvoor is meer nodig dan wat petrischaaltjes en pipetten.
Nu heeft een Schots onderzoeksteam van de universiteit van Glasgow onder leiding van scheikundeprofessor Lee Cronin een zelfgebouwde ‘chemputer’ opgewaardeerd met AI-software.
De chemputer test fysiek verschillende chemische samenstellingen, en met de toevoeging van de zelflerende AI’s kan de zoektocht naar het molecuul dat het eerste leven op aarde schiep, worden gesimuleerd en voortdurend worden geoptimaliseerd.
De chemputer is een slimme uitvinding van hoogleraar Lee Cronin. Hij is nu opgewaardeerd met AI en een eigen programmeertaal om te zoeken naar het eerste leven op aarde.
Hoofdonderzoeker Lee Cronin legt aan het tijdschrift New Scientist uit hoe de geautomatiseerde aanpak met AI, die talloze (on)mogelijke chemische samenstellingen nagaat en uitsluit, het tempo versnelt in de zoektocht naar de kiem van het leven in simpele chemische processen.
Op zoek naar magische moleculen
Om de eerste overlevende te vinden onder barre geboorteomstandigheden in een wereld zonder concurrenten, hebben de onderzoekers de tanks van de chemputer gevuld via synthese van iminodiazijnzuur, diverse mineralen en moleculen op basis van koolstof, om willekeurige chemische reacties tot stand te brengen.
De reacties worden continu geanalyseerd en opgeslagen om te kunnen volgen of er zelfreplicerende organismen in het water verschijnen. Daarnaast helpt een algoritme van het AI-systeem de chemputer om het brouwen van oersoepen in de toekomst te optimaliseren en zo het leven opnieuw te kunnen zien ontstaan.
De chemputer voert tot zes gelijktijdige pogingen uit om leven te creëren. Intussen worden de chemische reacties vertaald in een score die berekend wordt door de ontdekte moleculen te onderzoeken met infraroodspectrometrie en kernspinresonantie.
Die score is een maat voor de complexiteit. De Schotten redeneren dat een hoge complexiteitsscore betekent dat een molecuul uit een levensscheppend proces is voortgekomen als een binair en computervriendelijk antwoord op de vraag of het leven bevat of niet.
Oerknal op aarde nabootsen
Behalve de AI heeft de zelfgebouwde scheikundige computer van de onderzoekers onlangs een upgrade van zijn eigen programmeertaal gekregen, nadat hij 10 jaar was gebruikt in onderzoeken voor moleculaire analyse. Ook kopieerde hij automatisch medicijnen als Viagra.
Dit is een oudere versie van de chemputer, zonder AI, en een visualisatie van de werking ervan.
Het AI-project wordt deels gefinancierd met 2,5 miljoen euro van de John Templeton Foundation en wordt ook gesteund door DARPA, het wetenschappelijke instituut van het Amerikaanse leger, dat 50 jaar terug de voorloper van internet uitvond.
Tot nu toe is het nog niet gelukt om een aardse oerknal te kunnen herscheppen die wereldwijd weerklank vindt.