DeepMind тестирует водяные знаки для ИИ-белков: что удалось выяснить

SynthID Bio — разработка Google DeepMind, которая должна помочь распознавать белки, созданные с помощью ИИ. Вместо отдельной пометки, которую можно потерять, система встраивает обнаруживаемый сигнал в сам биологический дизайн. DeepMind сообщает, что в лабораторных испытаниях маркированные белки сохранили свою функцию. Однако пока неясно, насколько легко будет намеренно удалить или исказить водяной знак. 6

Как устроена маркировка

Для последовательностей белков сигнал закладывают в выбор аминокислот на этапе проектирования. Затем специальный детектор проверяет последовательность на наличие этого сигнала. Если белок синтезируют по такой последовательности, маркировка может сохраниться и в физической молекуле: она заложена в инструкции, по которым белок собирают. 6

Для предсказанных трёхмерных структур применяется другой подход: модель донастраивают так, чтобы в рассчитанных координатах атомов появлялась обнаруживаемая особенность. Но водяной знак в цифровой 3D-структуре не следует путать с маркировкой синтезированного белка — сам по себе он не означает, что сигнал перейдёт в физическую молекулу. 6

Что показали испытания

По данным DeepMind, синтезированные белки с водяными знаками, рассчитанные на связывание с VEGF-A, рецептор-связывающим доменом шипового белка SARS-CoV-2 и PD-L1, сохранили биологическую функцию и показали результаты, сопоставимые с немаркированными вариантами. Компания также сообщает, что добавление маркировки к предсказаниям AlphaFold 3 не ухудшило работу модели. 6

В отдельных предварительных испытаниях бактериофаги, спроектированные с помощью Evo 2 и снабжённые водяным знаком, оставались функциональными в бактериальной культуре. DeepMind отмечает, что подробное описание этой работы ещё готовится, поэтому результат пока стоит считать ранним свидетельством, а не полной оценкой метода. 6

Где это может пригодиться

Сигнал о происхождении дизайна мог бы стать дополнительным основанием для проверки заказа в компании, синтезирующей ДНК. Речь не о замене действующих процедур скрининга, а о возможном дополнительном индикаторе для рассмотрения заказа. 6

Проверять наличие маркировки могли бы и открытые биологические базы данных, например Protein Data Bank, UniProt и GenBank. Это помогло бы помечать записи, созданные с помощью ИИ, или направлять их на дополнительную проверку. Такой сигнал может поддержать прозрачность происхождения данных, но сам по себе не устанавливает всю историю разработки. 6

Что DeepMind открывает исследователям

DeepMind сообщает, что публикует описание методов, открывает исходный код и данные испытаний in vitro, а также предоставляет исследователям веса моделей. 6

Главное ограничение пока принципиальное: обнаруживаемый водяной знак не обязательно невозможно стереть. SynthID Bio остаётся доказательством концепции — с обнадёживающими результатами по сохранению функции, но с открытым вопросом о защите от намеренного вмешательства. 6