Un nuevo artículo publicado en la revista. química el miércoles señala cómo la tecnología blockchain podría ser útil para los científicos que necesitan amplios recursos informáticos, y también es noticia en prebiología.
Investigadores Asociados con Allchemy, una startup de inteligencia artificial centrada en el descubrimiento de fármacos y la síntesis computacional, así como con el Instituto Coreano de Ciencias Básicas y la Academia Polaca de Ciencias, dicen que pudieron simular una pink de reacciones químicas que podrían brindar información sobre cómo nació la vida. formado en la Tierra primitiva.
«Es una unión muy inusual combinar la química, especialmente la química prebiótica, con blockchain y computación distribuida».
—Sara Szymkuć, Alquimia
Pero hay un giro: el proyecto de los investigadores utilizó recursos informáticos proporcionados a través del protocolo blockchain de Golem para realizar modelos químicos complejos. Si bien las criptomonedas a menudo se utilizan para resolver problemas matemáticos complejos, en este caso los investigadores comenzaron con un modelo inicial para moléculas primordiales, como el amoníaco y el agua, y luego simularon una variedad de posibles reacciones químicas.
El sistema produjo varias generaciones de reacciones sintéticas, que luego podrían extraerse en busca de ciclos potenciales que parecían repetirse, revelando interacciones químicas que potencialmente podrían haber desempeñado un papel en el origen de la vida. La notion se asemeja a un giro tecnológico y del siglo XXI del famoso experimento Urey-Miller de 1953, que buscaba emular las condiciones de la Tierra y recrear moléculas orgánicas.
“Estos estudios nos permitieron tener más información [into what] Cómo podrían verse los primeros sistemas metabólicos y cómo podrían evolucionar hacia los ciclos metabólicos que tenemos ahora”, explicó Sara Szymkuć, científica que también se desempeña como presidenta y cofundadora de Allchemy. “Encontramos imitadores de ciclos conocidos que usaban, por ejemplo, moléculas ligeramente diferentes o reacciones ligeramente diferentes. Podría indicarnos ciertas direcciones sobre dónde mirar cuando pensamos en la evolución de los primeros sistemas metabólicos”.
El desafío, por supuesto, es que modelar digitalmente este tipo de reacciones requiere una enorme cantidad de recursos informáticos. Durante un proyecto anterior, los investigadores probaron un enfoque very similar, codificando varias reglas de reacción prebióticas conocidas para producir generaciones sintéticas de reacciones. Sin embargo, según la nueva investigación, el intento anterior puede haberse visto obstaculizado por los límites que sus recursos informáticos impusieron a sus cálculos.
El proyecto calculó más de 4.900 millones de “reacciones prebióticas plausibles” en más de 3.700 millones de moléculas simuladas.
Esta vez, el equipo recurrió a Golem, un protocolo blockchain que permite a las personas, esencialmente, alquilar sus computadoras (con el fin de realizar cálculos complejos) a cambio de criptomonedas. Allchemy y Golem Manufacturing facility, una startup que ofrece un servicio de alquiler de CPU/GPU, apoyó la investigación.
Según Szymkuć, la principal ventaja de utilizar el enfoque basado en criptomonedas es financiera. Sugirió que alquilar recursos similares en Amazon podría haber costado el doble. También está la cuestión del tiempo. El montaje del modelo a través de Golem, que finalmente involucró unas 400 máquinas, llevó alrededor de dos meses, dijo Szymkuć. En comparación, comprar hardware con chips capaces de completar estos cálculos podría haber llevado al menos seis meses, señala el documento.
«Es una unión muy inusual combinar la química, especialmente la química prebiótica, con blockchain y computación distribuida», dijo Szymkuć. “Lo que también nos gusta de Golem es el hecho de que orquesta la potencia necesaria para realizar el cálculo automáticamente. Además, no tuvimos que realizar ningún cambio sustancial en nuestro código”.
La crimson resultante, a la que llamaron Purple de la Vida Temprana, fue inmensa, según el artículo. El proyecto calculó más de 4.900 millones de “reacciones prebióticas plausibles” en más de 3.700 millones de moléculas simuladas.
Al ultimate, se descubrió que varios cientos de reacciones eran autorreplicantes, lo que creó una foundation prometedora para futuros estudios. Al mismo tiempo, el equipo afirma haber establecido una forma novedosa de realizar investigaciones científicas que requiere una informática exhaustiva.
Deb SoubhikUn investigador que estudió tecnologías blockchain en la Universidad de Washington y ahora trabaja para EigenLayer, una empresa de criptografía centrada en Ethereum, estuvo de acuerdo en que existen ventajas al utilizar la tecnología blockchain para este tipo de investigación. También sostiene que es menos possible que los recursos informáticos basados en blockchain sean censurados.
Aún así, afirma, hay advertencias que vale la pena considerar, incluidas las relacionadas con la seguridad y la precisión.
“Las cadenas de bloques operan en escenarios contradictorios bizantinos, donde los participantes que ejecutan los cálculos pueden simplemente enviar resultados de cálculo incorrectos.[s]. Establecer incentivos negativos correctos para mitigar ese comportamiento conflictivo no es realmente fácil”, dijo Deb. «Otro gran desafío es la privacidad, ya que los datos que se van a calcular son visibles para todos».
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