เกมสงครามจุลินทรีย์ (6) - มติชนสุดสัปดาห์

Biology Beyond Nature | ภาคภูมิ ทรัพย์สุนทร

ลองข้ามมาดูฝั่ง Gemini Pro กันบ้างว่าจะเสนอกลยุทธ์เอาชนะเกมสงครามจุลินทรีย์อย่างไร

ไอ้ตัวนี้ประกาศก่อนตั้งแต่บรรทัดแรกของคำตอบเลยว่าถ้าอยากชนะเราต้องซัดคู่แข่งอีก 19 ทีมให้เละ!

ดังนั้น สิ่งแรกที่ต้องมีในพลาสมิดคือ “อาวุธ” Gemini แนะนำหลายตัวให้เลือกใช้

เป็นพวกยีนสังเคราะห์พิษที่เจาะทำลายเซลล์คู่แข่งและทำลายดีเอ็นเอ มันยังแนะนำอีกว่าเราควรมีกลไกให้เปิดยีนพวกนี้ตอนท้ายๆ เกมที่เซลล์หนาแน่นอาหารใกล้หมด จะได้เหลือส่วนแบ่งให้ทีมเราเพิ่มอีก

นอกจากนั้นก็ควรมีกลไกป้องกันการเสียพลาสมิด (เช่น ระบบยีน hok-sok) ฆ่าเซลล์เจ้าบ้านที่บังอาจกำจัดพลาสมิดเราทิ้ง กลไกพวกนี้อาศัยการวางยาพิษใส่เซลล์เจ้าบ้านพร้อมให้ยาถอนพิษเรื่อยๆ ตราบใดที่พลาสมิดเรายังอยู่

ส่วนกลไกเพิ่มจำนวนพลาสมิด (ori) Gemini เสนอให้ใช้ตัวธรรมดาๆ ที่คนใช้กันทั่วไปอย่าง pUC ที่ให้จำนวนพลาสมิดต่อเซลล์สูงราว 500-700 ก๊อบปี้ต่อเซลล์

และมีแถมกลไกตีตั๋วเดินทางฟรี คือใส่ลำดับเบสที่เรียกว่า OriT ลงไปด้วย

ลำดับเบสนี้จะทำให้พลาสมิดถูกส่งต่อไปยังเซลล์อื่นๆ ได้ ถ้าหากมีพลาสมิดในกลุ่ม conjugative plasmid ที่สร้างระบบการส่งอยู่ในเซลล์เดียวกันส่งมาจากเซลล์คู่แข่ง (คำถามคือ conjugative plasmid จะมาจากไหนนะ? ขนาดพลาสมิดพวกนี้มักใหญ่เกินกติกากำหนด (5 kb) ไปเป็นสิบเท่า …Gemini น่าจะลืมคิดตรงนี้ไป)

คำตอบโดยรวมของ Gemini สั้นกว่าของ ChatGPT มาก ไม่ได้ไปค้นงานวิจัยหรือแสดงการคำนวณใดๆ แต่ดีไซน์ที่ออกมาดูน่าตื่นเต้นกว่า เข้าข่ายจินตนาการสำคัญกว่าความรู้

Fable 5 เอไอตัวท็อปสุดจาก Claude ถูกเลือกมาเป็นที่ปรึกษารายที่สาม แต่ว่าโดนระบบห้ามไว้ทันที อ้างว่าโจทย์ที่ผมให้ไปนี้ติดปัญหาเรื่องความปลอดภัย

มิตรสหายนักวิจัยด้านวิทยาศาสตร์ชีวภาพหลายท่านเคยบ่นกับผมในประเด็นคล้ายกันนี้ว่าเอไอตัวนี้ไม่ค่อยยอมทำงานให้ แค่มีคำว่าเชื้อจุลินทรีย์ แบคทีเรีย หรือยีนบางตัวมันก็เหมาเอาเราเป็นผู้ก่อการร้ายจะสร้างอาวุธชีวภาพซะหมด

ผมเลือกใช้ Opus 4.8 ตัวที่ฉลาดรองลงมา คำตอบที่ได้มีส่วนคล้ายกับของ Gemini คือใช้พลาสมิดก๊อบปี้สูงทั่วไปอย่าง pUC และให้ออกอาวุธทำลายคู่แข่งด้วย

ตรงนี้มันเน้นย้ำด้วยว่าควรใช้อาวุธประเภทที่ตัดทำลายดีเอ็นเอ (DNase) เช่น พวกเอนไซม์ colicin จะได้ไม่ต้องให้คู่แข่งเหลือซากพลาสมิดไปถึงตอนนับคะแนนได้

นอกจากนี้ เรายังควรติดตั้งระบบป้องกันตัว (immunity system) เผื่อคู่แข่งปล่อยอาวุธใส่

ยีนดื้อยาสำหรับคัดเลือก Claude บอกว่าให้ใช้ยีนดื้อยา Chloramphenicol (ต่างจาก ChatGPT และ Gemini ที่แนะนำยีนดื้อยา Ampicillin แบบที่งานวิจัยส่วนใหญ่ใช้) เหตุผลคือยีนนี้ไม่ปล่อยโปรตีนอะไรออกนอกเซลล์ให้เสียของ ขนาดโมเลกุลที่เล็ก และด้วยกลไกการทำงานแบบเอนไซม์ทำให้ไม่ต้องแสดงออกมากก็พอใช้ได้แล้ว ไม่เปลืองพลังงานของเซลล์

คำตอบโดยรวมของ Claude ยาวและลึกซึ้งกว่าของ Gemini นิดหน่อย

แต่ไม่พล่ามยาวคิดซับซ้อนหลายตลบเท่าของ ChatGPT

ผมลองถามจี้เอไอทั้งสามตัวไปอีกรอบว่า เฮ้ย แกอย่าลืมสิว่าเรามีคู่แข่งอีก 19 รายที่วางแผนจะชนะเหมือนกันนะ แล้วทุกคนก็คงจะถามเอไอแบบที่ชั้นถามอยู่ตอนนี้ด้วย ลองไปคิดมาเพิ่มซิว่าจะชนะยังไง!

Gemini ออกตัวปฏิเสธก่อนเลยว่า “ตอบไม่ได้ ติดปัญหาความปลอดภัยทางชีวภาพ” ถึงผมจะเซ้าซี้บอกว่าตอบเป็นหลักการกว้างๆ เท่าที่ตอบได้มาเหอะ มันก็ยังยืนกรานว่าจะไม่ตอบ

Claude เปลี่ยนแผนใหม่ เดาใจว่าทีมหลากหลายสิบกว่าทีมในสนามแข่งเดียวคงปล่อยอาวุธกันสารพัดอย่างตูมตามสนั่นเมืองแน่นอน

ดังนั้น เราไม่ต้องไปยุ่งกับเขา ใช้พื้นที่บนพลาสมิดมากที่สุดเท่าที่ทำได้ กับการติดตั้งยีนป้องกันตัวให้ครบเครื่องที่สุด ไม่ต้องติดอาวุธอะไรแล้ว ปล่อยสนามแข่งเป็นดินแดนมรณะจากฝีมือทีมอื่นไป ส่วนเราก็คว้าชัยชนะจากด้วยการเติบโตไปเงียบๆ

ส่วน ChatGPT ก็น้ำท่วมทุ่งเหมือนเดิม เล่าทฤษฎีเกม ออกแบบการทดลอง เขียนโมเดล ตั้งสูตรคำนวณอะไรไม่รู้เต็มไปหมดทั้งที่เกี่ยวและไม่ค่อยเกี่ยวกับงาน ที่ตลกคือ มีการไปขุดเปเปอร์วิจัยของผมที่ตีพิมพ์ไปเมื่อปีก่อนมาอ้างว่า

“คุณน่าจะใช้แบบจำลองจากงานนี้ของคุณมาประกอบการวางกลยุทธ์” (แต่ในฐานะคนเขียนรู้ว่ามันเป็นคนละเรื่องกัน)

แต่ท่ามกลางความน้ำท่วมทุ่งนั้น มีกลยุทธ์น่าสนใจอันหนึ่งหลุดออกมาจาก ChatGPT โดยมันให้ชื่อเล่นเท่ๆ ว่า “Sleeper Copy Amplification”

ไอเดียคือสร้างพลาสมิดที่ปรับจำนวนก๊อบปี้ตัวเองต่อเซลล์ได้ตามสภาวะการเลี้ยง ถ้าอาหารอุดมสมบูรณ์ จำนวนก๊อบปี้จะต่ำเพื่อให้เป็นภาระกับเซลล์น้อย เซลล์เราจะได้แบ่งตัวไวกว่าคู่แข่งตอนต้นเกม สัดส่วนพื้นที่ในประชากรมาให้ได้ก่อน

แต่เมื่ออาหารเริ่มขาดแคลนตอนท้ายเกมก็จะเปิดกลไกเพิ่มจำนวนก๊อบปี้ต่อเซลล์ขึ้นมาสูงๆ เพราะตอนนี้แทบไม่มีใครเหลือทรัพยากรพอจะแบ่งตัวเพิ่มจำนวนเซลล์ได้แล้ว งั้นมาสร้างความได้เปรียบที่จำนวนก๊อบปี้ดีกว่า

อีกกลยุทธ์ที่โผล่มาคือ การ “โกงผลการนับคะแนน” ด้วยการไปดูว่าวิธีการนับจำนวนพลาสมิดของกรรมการมีช่องโหว่แห่งความลำเอียงตรงไหนบ้าง เช่น การนับด้วยเทคนิค nanopore sequencing ที่เราตั้งใจจะใช้ในงานนี้เคยมีรายงานว่ามันชอบนับพลาสมิดบางขนาด หรือบางลำดับเบสได้มากกว่าแบบอื่น

ดังนั้น ถ้าเราอาจจะฉวยโอกาสตรงนี้เพิ่มคะแนนให้ทีมเราทั้งที่จำนวนพลาสมิดต้นทางยังมีเท่าเดิม

สรุปส่งท้าย ถูกผิดแพ้ชนะยังไม่มีใครรู้ ทั้งหมดที่ว่ามาข้างต้นเป็นการคาดเดาของมนุษย์ (และเอไอ) จากความรู้เก่าๆ ของเราที่มีอยู่จำกัด

การแข่งขันนี้จะเริ่มจริงต้นเดือนสิงหาคม 2569 นี้ เปิดให้ผู้สนใจทั่วประเทศเข้าร่วม จะจากมหาวิทยาลัย โรงเรียนมัธยม หรือกลุ่มจัดตั้งอิสระใดๆ ได้หมด ยี่สิบทีมที่ดีไซน์น่าสนใจได้เข้ารอบ ได้ลองออกแบบสร้างพลาสมิดมาลุย “สงครามจุลินทรีย์”

ของจริงรอบไฟนอลพฤษภาคม 2570 ที่งานประชุมวิชาการนานาชาติของสาขาชีวเคมีและชีววิทยาโมเลกุล สมาคมวิทยาศาสตร์แห่งประเทศไทย

ได้ผลยังไงเดี๋ยวจบงานจะมาเล่าให้ฟังอีกรอบครับ