الذكاء الاصطناعي... ثورة في كشف أسرار جينوم النباتات
في عصرنا الرقمي المتسارع، برزت تقنيات الذكاء الاصطناعي بوصفها نقطة تحول جوهرية في عديد من مجالات العلم والتكنولوجيا. ومن بين هذه التقنيات، تبوّأت نماذج اللغة الكبيرة (LLMs) مركز الصدارة؛ إذ أعادت تشكيل طرق التعامل مع البيانات المعقّدة وتحليلها بكفاءة غير مسبوقة.
فك الشيفرة الجينية النباتية
وفي مجال الأبحاث البيولوجية، خصوصاً علم جينوم النباتات، أحدثت نماذج الذكاء الاصطناعي ثورة في تحليل بيانات المعلومات الحيوية؛ إذ أصبحت قادرة على التنبؤ بوظائف الجينات، وشبكات التنظيم الجيني، وتفاعلات البروتينات، متجاوزة بذلك عديداً من القيود التي كانت تعاني منها الأساليب التقليدية.
وتكمن قوة نماذج اللغة الكبيرة في قدرتها على التعلّم من كميات ضخمة من البيانات غير المُصنّفة، ثم التكيف مع مهام محددة باستخدام كميات محدودة من البيانات المُصنّفة، وهو ما يُتيح تطبيقاً أوسع وأكثر دقة في دراسة التنوع الجيني للنباتات.
وفي السياق، تمكّن فريق بحثي من جامعة هاينان الصينية من تحقيق تقدم علمي كبير، بواسطة استخدام نماذج اللغة الكبيرة لفك الشيفرة الجينية للنباتات، وهو ما يفتح آفاقاً جديدة لفهم تركيب ووظائف الجينات النباتية، ويمهد الطريق لتطوير المحاصيل وتحسين الأمن الغذائي، ونُشرت النتائج في عدد 2 يونيو (حزيران) 2025 من دورية «Tropical Plants».
وخلال الدراسة، استفاد الباحثون من التشابه البنيوي بين تسلسلَي الجينوم واللغة الطبيعية؛ حيث درّبوا نماذج الذكاء الاصطناعي على مجموعات ضخمة من بيانات الجينوم النباتي. مكّنت هذه النماذج من التنبؤ بوظائف الجينات بدقة، والتعرف إلى أنماط وعلاقات معقّدة ضمن الشيفرة الوراثية، بما يشمل العناصر التنظيمية مثل المحفزات والمُعززات، بالإضافة إلى التنبؤ بأنماط التعبير الجيني في أنسجة نباتية مختلفة، وهي خطوة بالغة الأهمية لفهم كيفية تحكم الجينوم بعمليات النمو والتكيف لدى النبات.
ونجح الفريق في تطوير نماذج ذكاء اصطناعي متخصصة، مثل: «AgroNT» و«FloraBERT»، التي أظهرت أداءً متفوقاً مقارنة بالنماذج العامة، خصوصاً في تفسير تعبير الجينات في أنسجة نباتية محددة. ويُبرز هذا النجاح أهمية تصميم نماذج مخصصة تأخذ في الاعتبار الخصائص الفريدة لجينومات الأنواع النباتية المختلفة.
تحسين المحاصيل
ووفقاً للباحثين، فإن تحقيق فهم أعمق للجينات ووظائفها عبر تقنيات الذكاء الاصطناعي يمكن أن يُسرّع وتيرة تحسين المحاصيل، سواء من خلال الهندسة الوراثية أو أساليب الانتقاء التقليدي، بهدف تعزيز مقاومة النباتات للأمراض، والجفاف، والملوحة، وضمان استدامة الإنتاج الزراعي في ظل التحديات المتزايدة الناجمة عن تغيّر المناخ.
تقول الباحثة الرئيسية للدراسة من كلية الزراعة والغابات الاستوائية بجامعة هاينان الصينية، الدكتورة ميلينغ زو، إن دمج نماذج اللغة الكبيرة في علم الجينوم الزراعي يُعدّ خطوة محورية نحو تسريع عمليات تحسين المحاصيل، لما توفره هذه النماذج من قدرة على التنبؤ الدقيق بوظائف الجينات، وهي مفتاح أساسي لفهم السمات المرتبطة بالإنتاجية، ومقاومة الإجهاد، والقيمة الغذائية للنباتات.
أمن غذائي
وتضيف لـ«الشرق الأوسط»، أن هذه النماذج «تستطيع الكشف عن أنماط جينية وعلاقات معقدة لم يكن من الممكن رصدها من قبل؛ مما يمنح الباحثين أدوات قوية لتحليل كميات هائلة من البيانات الجينومية بسرعة وكفاءة، بما في ذلك البيانات الخاصة بالنباتات الاستوائية والأنواع التي لم تحظَ بتمثيل كافٍ في الدراسات السابقة، وهذا يُسهّل تطوير أصناف زراعية أكثر مقاومة وإنتاجية».
كما تؤكد أن هذا التقدم يُسهم بشكل مباشر في دعم الأمن الغذائي العالمي، لا سيما في ظل التغيرات المناخية المتسارعة والطلب المتزايد على الغذاء. وأشارت إلى أن هذا النهج يفتح الباب أمام فوائد طويلة المدى، من أبرزها تحقيق فهم أعمق وشامل لبيولوجيا النبات، وتحسين دقة التنبؤ بوظائف الجينات، وتعزيز القدرة على اكتشاف الصفات الوراثية المهمة.
ويتيح المجال تطوير استراتيجيات تربية نباتية مخصصة، ويدعم تطبيق ممارسات زراعية مستدامة. وعلى المدى البعيد، يمكن أن يؤدي هذا الدمج بين الذكاء الاصطناعي وعلوم النبات إلى إحداث طفرة نوعية في مجالات التكنولوجيا الحيوية والحفاظ على التنوع البيولوجي، بما يدعم الجهود العالمية الرامية إلى بناء أنظمة غذائية أكثر استدامة وكفاءة.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الرياض
منذ 3 ساعات
- الرياض
استعراض منظومة الذكاء الاصطناعي في المملكة على منصة منتدى عالمي
استعرضت المملكة، ممثلةً في الهيئة السعودية للبيانات والذكاء الاصطناعي "سدايا"، تجربتها في بناء منظومة شاملة للذكاء الاصطناعي، وجهودها في إقامة شراكات وطنية ودولية فعّالة لتسخير إمكانات الذكاء الاصطناعي وتوظيفها لخدمة التنمية المستدامة، وتحقيق الأثر المجتمعي والاقتصادي. يأتي ذلك ضمن أعمال المنتدى العالمي الثالث لأخلاقيات الذكاء الاصطناعي، الذي تنظمه منظمة اليونسكو في العاصمة التايلندية بانكوك خلال الفترة من 24 إلى 27 يونيو 2025م. وأبرز الرئيس التنفيذي لمكتب إدارة الإستراتيجية في الهيئة السعودية للبيانات والذكاء الاصطناعي "سدايا" عبدالله بن سليمان الخضيري، خلال مشاركته في جلسة رفيعة المستوى ضمن أعمال المنتدى، تجربة المملكة الرائدة في بناء منظومة شاملة للذكاء الاصطناعي ترتكز على المواءمة بين الاستثمارات التقنية وأولويات التنمية الوطنية المستمدّة من أهداف رؤية المملكة 2030، والاحتياجات التنموية للمجتمع، مؤكدًا أن المملكة كرّست جهودها من خلال "سدايا" لتوسيع شراكتها المحلية والدولية الداعمة لتسريع تبنّي تقنيات الذكاء الاصطناعي بطريقة مسؤولة وفعّالة.
عكاظ
منذ 7 ساعات
- عكاظ
«سدايا» تحتفي بطلبة أكاديمية طويق الفائزين في معرض ITEX 2025
كرّم رئيس مكتب إدارة البيانات الوطنية في الهيئة السعودية للبيانات والذكاء الاصطناعي «سدايا» الربدي بن فهد الربدي، طلاب وطالبات أكاديمية طويق الفائزين في المعرض الدولي للاختراعات والابتكارات والتقنية ITEX 2025، نظير حصولهم على (12) ميدالية ذهبية، و(16) جائزة خاصة، وتفوقهم في هذا المحفل العلمي بطريقة عكست تميزهم وإبداعهم وقدرتهم على التنافس مع نظرائهم من مختلف دول العالم باسم المملكة العربية السعودية، رافعين رايتها بكل اقتدار. وأبدى الربدي خلال كلمته، فخره بأبناء وبنات الوطن، الذين قدّموا في هذا المحفل الدولي صورة مشرقة للمواطن السعودي المتمكِّن والمبدع والطموح، مبينًا أن هذا المُنجز لم يأتِ من فراغ، بل هو ثمرة رؤية قيادتنا الرشيدة -أيدها الله- التي وضعت الاستثمار في الإنسان في مقدمة الأولويات، وآمنت بأن عقول شبابنا هي الثروة الأهم لمسيرة التحول الوطني. وأوضح أن «سدايا» تؤمن أن المستقبل يُصنع بالعقول، والاستثمار في الإنسان هو الطريق لتحقيق الريادة الرقمية، مؤكداً أنه من هذا المنطلق جاءت الشراكة مع أكاديمية طويق لتكون نموذجاً وطنياً يُحتذى به، ويسهم في إعداد جيل متمكن يُتقن أدوات الثورة الصناعية الرابعة، ويقود مسيرة التحول نحو اقتصاد معرفي متقدم، بما يعزز من مكانة المملكة على المستويين الإقليمي والعالمي. وتضمّن الحفل عرضاً مرئياً وثّق تفاصيل مشاركات الطلبة الفائزين، ومعرضاً مصاحباً استعرض فيه الفائزون ابتكاراتهم المتميزة، التي عكست قدراتهم الإبداعية العالية، وما حققوه من إنجازات مشرفة، كما شهد الحفل استعراض تجربتين ملهمتين من الفائزين، قدّموا خلالهما خلاصة تجربتهم الشخصية ومسيرتهم في تطوير ابتكاراتهم، وما واجهوه من تحديات، وأبرز الدروس المستفادة. يُذكر أن «سدايا» قدمت منحاً تدريبية خاصة ضمن برنامج «وكلاء الذكاء الاصطناعي للبحث والابتكار»، الذي يمتد لأسبوع ويُقدم عن بُعد، ويهدف إلى تمكينهم من مهارات متقدمة في أتمتة سير العمل البحثي باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، وبما يعزز قدرتهم على الابتكار، والإسهام في بناء مستقبل قائم على المعرفة. أخبار ذات صلة
الشرق الأوسط
منذ 8 ساعات
- الشرق الأوسط
الذكاء الاصطناعي... ثورة في كشف أسرار جينوم النباتات
في عصرنا الرقمي المتسارع، برزت تقنيات الذكاء الاصطناعي بوصفها نقطة تحول جوهرية في عديد من مجالات العلم والتكنولوجيا. ومن بين هذه التقنيات، تبوّأت نماذج اللغة الكبيرة (LLMs) مركز الصدارة؛ إذ أعادت تشكيل طرق التعامل مع البيانات المعقّدة وتحليلها بكفاءة غير مسبوقة. فك الشيفرة الجينية النباتية وفي مجال الأبحاث البيولوجية، خصوصاً علم جينوم النباتات، أحدثت نماذج الذكاء الاصطناعي ثورة في تحليل بيانات المعلومات الحيوية؛ إذ أصبحت قادرة على التنبؤ بوظائف الجينات، وشبكات التنظيم الجيني، وتفاعلات البروتينات، متجاوزة بذلك عديداً من القيود التي كانت تعاني منها الأساليب التقليدية. وتكمن قوة نماذج اللغة الكبيرة في قدرتها على التعلّم من كميات ضخمة من البيانات غير المُصنّفة، ثم التكيف مع مهام محددة باستخدام كميات محدودة من البيانات المُصنّفة، وهو ما يُتيح تطبيقاً أوسع وأكثر دقة في دراسة التنوع الجيني للنباتات. وفي السياق، تمكّن فريق بحثي من جامعة هاينان الصينية من تحقيق تقدم علمي كبير، بواسطة استخدام نماذج اللغة الكبيرة لفك الشيفرة الجينية للنباتات، وهو ما يفتح آفاقاً جديدة لفهم تركيب ووظائف الجينات النباتية، ويمهد الطريق لتطوير المحاصيل وتحسين الأمن الغذائي، ونُشرت النتائج في عدد 2 يونيو (حزيران) 2025 من دورية «Tropical Plants». وخلال الدراسة، استفاد الباحثون من التشابه البنيوي بين تسلسلَي الجينوم واللغة الطبيعية؛ حيث درّبوا نماذج الذكاء الاصطناعي على مجموعات ضخمة من بيانات الجينوم النباتي. مكّنت هذه النماذج من التنبؤ بوظائف الجينات بدقة، والتعرف إلى أنماط وعلاقات معقّدة ضمن الشيفرة الوراثية، بما يشمل العناصر التنظيمية مثل المحفزات والمُعززات، بالإضافة إلى التنبؤ بأنماط التعبير الجيني في أنسجة نباتية مختلفة، وهي خطوة بالغة الأهمية لفهم كيفية تحكم الجينوم بعمليات النمو والتكيف لدى النبات. ونجح الفريق في تطوير نماذج ذكاء اصطناعي متخصصة، مثل: «AgroNT» و«FloraBERT»، التي أظهرت أداءً متفوقاً مقارنة بالنماذج العامة، خصوصاً في تفسير تعبير الجينات في أنسجة نباتية محددة. ويُبرز هذا النجاح أهمية تصميم نماذج مخصصة تأخذ في الاعتبار الخصائص الفريدة لجينومات الأنواع النباتية المختلفة. تحسين المحاصيل ووفقاً للباحثين، فإن تحقيق فهم أعمق للجينات ووظائفها عبر تقنيات الذكاء الاصطناعي يمكن أن يُسرّع وتيرة تحسين المحاصيل، سواء من خلال الهندسة الوراثية أو أساليب الانتقاء التقليدي، بهدف تعزيز مقاومة النباتات للأمراض، والجفاف، والملوحة، وضمان استدامة الإنتاج الزراعي في ظل التحديات المتزايدة الناجمة عن تغيّر المناخ. تقول الباحثة الرئيسية للدراسة من كلية الزراعة والغابات الاستوائية بجامعة هاينان الصينية، الدكتورة ميلينغ زو، إن دمج نماذج اللغة الكبيرة في علم الجينوم الزراعي يُعدّ خطوة محورية نحو تسريع عمليات تحسين المحاصيل، لما توفره هذه النماذج من قدرة على التنبؤ الدقيق بوظائف الجينات، وهي مفتاح أساسي لفهم السمات المرتبطة بالإنتاجية، ومقاومة الإجهاد، والقيمة الغذائية للنباتات. أمن غذائي وتضيف لـ«الشرق الأوسط»، أن هذه النماذج «تستطيع الكشف عن أنماط جينية وعلاقات معقدة لم يكن من الممكن رصدها من قبل؛ مما يمنح الباحثين أدوات قوية لتحليل كميات هائلة من البيانات الجينومية بسرعة وكفاءة، بما في ذلك البيانات الخاصة بالنباتات الاستوائية والأنواع التي لم تحظَ بتمثيل كافٍ في الدراسات السابقة، وهذا يُسهّل تطوير أصناف زراعية أكثر مقاومة وإنتاجية». كما تؤكد أن هذا التقدم يُسهم بشكل مباشر في دعم الأمن الغذائي العالمي، لا سيما في ظل التغيرات المناخية المتسارعة والطلب المتزايد على الغذاء. وأشارت إلى أن هذا النهج يفتح الباب أمام فوائد طويلة المدى، من أبرزها تحقيق فهم أعمق وشامل لبيولوجيا النبات، وتحسين دقة التنبؤ بوظائف الجينات، وتعزيز القدرة على اكتشاف الصفات الوراثية المهمة. ويتيح المجال تطوير استراتيجيات تربية نباتية مخصصة، ويدعم تطبيق ممارسات زراعية مستدامة. وعلى المدى البعيد، يمكن أن يؤدي هذا الدمج بين الذكاء الاصطناعي وعلوم النبات إلى إحداث طفرة نوعية في مجالات التكنولوجيا الحيوية والحفاظ على التنوع البيولوجي، بما يدعم الجهود العالمية الرامية إلى بناء أنظمة غذائية أكثر استدامة وكفاءة.
