この画像を大きなサイズで見る植物は寡黙なように見えるが、実際はおしゃべりで活動的だ。私たちが知らない“言語で”会話しているのだ。その“言語”を解読するAIがついに誕生した。
もちろん植物が人間のような言葉を話すわけではない。ここで言う「言語」とは、植物の「RNA」に書き込まれた情報のことだ。
中国の東北師範大学を中心とする研究チームが開発した「PlantRNA-FM」は、膨大なRNAデータを学習し、植物RNAの文法や構造を理解する能力を持つ。この技術により、RNA配列からその機能を予測することが可能となった。
史上初となるこのAIは、植物科学における革命的なブレークスルーとなるだけでなく、食糧生産や環境保護においても未来を切り開く鍵になると期待されている。
RNAという言語で書き込まれた植物の情報
DNAより少々知名度が低いかもしれないが、RNAもまたすべての生物において重要な分子だ。その主な役割は、遺伝情報を転写・翻訳し、タンパク質合成や細胞機能の調節を助けることだ。
じつのところRNAやDNAは、言語にも似ている。日本語が50音の文字の組み合わせてできているように、RNAやDNAも「ヌクレオチド」と呼ばれる基本単位の組み合わせでできているからだ。
中国、東北師範大学をはじめとする研究チームは、この言語のような特徴に注目し、特に植物のRNAの文法をAIに理解させてみようと考えた。
たとえば植物RNAは、複雑な構造に折りたたまれ、成長やストレス反応などの高度な生物学的機能を調節している。
もしRNA言語を読めるのならば、ヌクレオチドの配列からそれがどのような機能を果たしているのか一目でわかるようになるかもしれない。
この画像を大きなサイズで見る植物のRNA言語を読み取ることに成功
そのために開発されたのが植物RNA解読AI「PlantRNA-FM」だ。
このAIは、ChatGPTのようなAIモデルが人間の言語を学習するのと同じような方法で、1,124種の植物が持つ合計540億個のRNA情報を学習した。
その結果、ChatGPTが人間の言語を理解するように、植物RNAの配列と構造を意味のあるものにしている文法や論理を理解するようになった。
実際PlantRNA-FMは、植物RNAの機能を予測したり、トランスクリプトーム（細胞に含まれるmRNA全体のこと）内で特定の機能的RNA構造パターンを識別したりすることに成功している。
ちなみに予測された機能の1つは、遺伝情報のタンパク質への翻訳効率に影響を与えるもので、それが正しいことは実験によっても確認されたという。
この画像を大きなサイズで見る植物への理解が地球全体をより良くする
研究の主執筆者の1人、ユ・ハオペン博士は次のように述べている。
RNAの配列は人間の目にはランダムに見えるかもしれませんが、私たちのAIモデルはその中に隠されたパターンの解読法を学習しました（ユ・ハオペン博士）
研究チームによれば、それによって誕生したPlantRNA-FMは始まりに過ぎないという。その開発は現在も続いており、自然界に隠されたDNA言語やRNA言語を理解する高度なAIアプローチを模索しているとのこと。
こうしたブレークスルーはただ植物を理解するだけでなく、今後人類が生存するうえでも重要になるかもしれない。
現在の地球は人口の増加が続き、ますます食糧が必要になっている一方、温暖化によって作物の栽培が難しくなっている。
この問題を突破する方法が、AIを活用して植物を理解し、それを正確にプログラムする方法を考案することだ。
研究チームによれば、世界の人々の食を支え、温暖化が進む地球でも収穫できる作物を開発するうえで、AIはますます重要性を増していくとのことだ。
この研究は『Nature Machine Intelligence』（2024年12月9日付）に掲載された。
References: Revolutionary AI Model Deciphers Language of Plants for the First Time
ニワカで学んで、 RNA はすべての生物にあるようですね。 ってことはヒトを含むすべての動物にもあるんじゃないかなと思うとこちらも AI に学習させるとなんかいいことありそうと見ました！
学ぶ過程で mRNA とか出てきたので「見覚えがある」……それは新コロナワクチンと昨年のノーベル医学生理学賞に言葉として出てきましたね。 なんてことを考えると植物にもウィルス原因の病気（私が知っているのはタバコモザイク病だけだけど他にもあるみたい）にも mRNA ワクチン使えそう。 ってかこの AI で新しい mRNA ワクチンも予言あるいは発明できそうな妄想が爆発しました
面白い発想なのになんでこんなマイナスついてるんか分からねえ
うさんくさい。
その一言につきる。
中国ってだけで全部同じこと言いそうw
なら、何がうさんくさいのか論理的に説明して下さい。
今のままではただの荒らしと変わらないと思うのですが。
中国凄いな
言語だけどRNAのコード解訳という感じ
このRNAの一文が在れば、この後蛋白質が作られるとか
てことは、ある共通のコードがあれば近縁で、かつ作成される蛋白があれば近縁とどちらからでも調べられるってこと
太古の儀礼服の切れ端から、染料分子を見つけ、その色合い(媒染で変わる)とその植物まで一回で見つけられることにもなるか
あるいは今は使われてない植物から薬効を持つRNAを探せば、植物全体が無くて葉の断片からでも見つけられる
でも始祖鳥の羽の色の同定と同じでは？
あれはDNAか？
まあ早いなることはたしか
(上手くまとまらないなー)
始祖鳥の羽の色はRNAやDNAではなく色素の形状を現生動物の色素の形状と色の対応と比較することで推定している。
ありがとうよくわかった
あとマイナス入れたのは私じゃないからね
植物「水、水、窒素、光、光、水、み、虫！ 虫！ ムシィッ！！」
研究者「暑さに対する耐性を発現するRNA配列ってどれかな？」
AI「（540億個のRNA情報から分析比較して）この辺りじゃないっすかあ」
研究者「よし、その辺りを調べてみるか」
とてつもない研究の効率化が期待できる開発じゃないか。
AIはこういう人間じゃ理解不能か解読できるとしても膨大な時間がかかる情報処理に当てるのがベストだよね
一般人がオモチャにしてるような生成AIは電力の無駄だと思う
植物も天敵に対して進化するからAIに解読されないような進化したりして
生成AIの流行見てヒューマンエラーの回避や科学の発展より先にクリエイターに払うコスト削減に進むのかとガッカリしたものだけど、ああいうのは民間企業がやってるからこういうのとはちょっと違うんだよね
画像やらの生成AIの発達はそういう方面のニーズから生まれてる
「そろそろ叫ぶかな～」
意義ある研究であることはよくわかるんだけれども、これは言語というより「設計図」と言うべきなんじゃないのかな。
設計図を見てその情報を正しく読み取れるようになるのは、その設計図が正しいかどうかを判定する機能が必要。現時点では息を吐くように嘘を言うチャットGPTの回答を人間が正誤判定する必要があるように、このAIが出す答えを検証する別のアルゴリズムが必要だ。
なんにせよ、多分、大方の人が欲しいのは設計図ではなく植物が”今”何を欲しているのかと言う情報、つまりリアルタイムの会話だと思う。
サボテン類は微弱な電流でその意思表示をしてるようなので、その解読が進んだのかと思ってワクワクして開いたから、ちょっとがっかり。
>>植物は寡黙なように見えるが、実際はおしゃべりで活動的だ。私たちが知らない“言語で”会話しているのだ。その“言語”を解読するAIがついに誕生した。
これは内容に誤解を与えると思う。この文の「おしゃべり」は「何らかのシグナルを使って他個体（相手が同種とも植物とも限らない）とコミュニケーションをとる」ということで、「言語」はそのコミュニケーション用シグナルを指している。このAIが扱う「言語」はこの他個体とのコミュニケーション用シグナルではなく遺伝情報にかかわるものだが、他個体とのコミュニケーション用シグナルをAIを用いて解析するという研究が動物について実際に複数あるからだ。この文があることで、そのような他個体とのコミュニケーション用シグナルをAIを用いた解析を植物について行う研究だと誤解しやすくなってしまっていると思う。実際に少なくとも理屈の上では可能であるし。
動植物や有機物だけ言語を操れるのか気になるが無機質の自然物にも言語があるのか気になるわ
電磁波だか何かで言語に近い指示を地球が発してたり地球のメッセージが分かる日こねえかな