IA et compréhension globale du vivant

Dans le contexte historique de la biologie, la découverte de l'ADN a marqué un tournant, ouvrant la voie à un afflux massif de données biologiques depuis une vingtaine d'années. Il a été évalué que les données de la biologie s’accumulent au quotidien au moins cent fois plus vite que les données fournies par les utilisateurs des réseaux sociaux tous confondus ! Cette richesse d'informations, bien qu'inestimable, a présenté un défi unique : comment analyser et interpréter efficacement ces données ? C'est ici que l'IA entre récemment en scène, avec sa capacité remarquable à traiter et analyser rapidement de grands volumes de données, offrant ainsi une solution novatrice à ce défi complexe.

L’IA pour prévoir

Parmi les avancées notables dans ce domaine se trouve AlphaFold, développé par DeepMind. Ce système d'apprentissage profond a été conçu pour prédire la structure des protéines, qui porte essentiellement leur fonction, une tâche qui était auparavant empirique, incroyablement difficile et chronophage. L'impact d'AlphaFold est profond : il permet une compréhension plus précise des mécanismes biologiques au niveau moléculaire et ouvre la voie à de nouvelles découvertes dans les domaines médical et pharmaceutique mais aussi en agronomie. Des approches de la sorte sont en cours à Montpellier en particulier au Centre de Biologie Structurale (CBS) ou à Institut des Sciences des Plantes de Montpellier (IPSiM).

Un autre domaine transformé par l'IA est la prédiction génomique. Un grand mot pour dire une chose assez simple. L'analyse des séquences génomiques (de l’ADN en particulier) par l'IA aide à prédire les susceptibilités aux maladies et les réponses aux traitements en santé, mais aussi le potentiel des plantes pour de développement de nouvelles approches en agriculture. Cette technologie a le potentiel de révolutionner non seulement la recherche médicale mais aussi l'approche de la santé individuelle. Montpellier est encore une fois une place forte dans cette dynamique avec les projets importants comme ERIOS porté par le Dr Morquin au CHU.

 

L’IA pour reconnaitre et observer

L'IA a également fait des percées remarquables dans la reconnaissance d'images. C’est d’ailleurs dans ce domaine qu’elle a acquis ses lettres de noblesse dans les années 2010 en remportant des compétitions de reconnaissance d’objets grâce en particulier aux travaux d’un chercheur français, le Pr Yann Lecun (prix Turing en 2018), à l'université de New York. Aujourd’hui l’IA en analyse d’images permet des percées majeures en fournissant des applications allant de la santé à l'écologie. Dans la recherche médicale, notamment en oncologie, l'IA permet d'analyser des images avec une précision et une rapidité inégalée dépassant même les capacités humaines. En écologie, des algorithmes de reconnaissance d'images sont utilisés pour surveiller la biodiversité, en identifiant des espèces ou en analysant les changements environnementaux. Ces outils ouvrent des voies inédites pour la conservation et l'étude des écosystèmes. À titre d’exemple Pl@ntNet est un outil développé à Montpellier mondialement connu (20M d’utilisateurs) qui permet en effet l’identification d'espèces végétales partout sur la planète.

En conclusion, l'intégration de l'IA dans le traitement des données biologiques ne marque pas seulement le début d'une nouvelle ère pour la biologie, mais aussi pour notre compréhension globale du vivant dont la complexité dépasse largement notre simple entendement. Alors que nous continuons à explorer les capacités de cette synergie entre l'IA et la biologie, les bénéfices pour la santé humaine, l'environnement et la recherche scientifique sont immenses et prometteurs. Cette convergence technologique et scientifique représente un champ de possibilités encore largement inexploré, promettant de repousser les limites de notre connaissance.

Nous espérons que Montpellier, de par le soutien potentiel du projet VIA-UM que nous portons, sera une place forte de la rencontre de l’IA avec ces thématiques qui touchent aux fondements même de notre existence.