Evo 2 Avança a Pesquisa Genética com IA com Escala e Precisão Sem Precedentes

Evo 2: O Maior Modelo de IA para Biologia Revoluciona a Pesquisa Genética

Num desenvolvimento inovador em inteligência artificial e biologia, o Arc Institute, em colaboração com a NVIDIA, apresentou o Evo 2, o maior modelo de IA para genômica até o momento. Pesquisadores da Universidade de Stanford, UC Berkeley e UC San Francisco desempenharam um papel fundamental neste projeto, que está prestes a transformar nossa compreensão da genética. O Evo 2, um modelo de IA generativo treinado em 9,3 trilhões de nucleotídeos sem precedentes de 128.000 genomas inteiros nos três domínios da vida, permite que os cientistas prevejam mutações causadoras de doenças, modelem a evolução biológica e até projetem genomas sintéticos.

Os pesquisadores publicaram um preprint detalhado do modelo Evo 2 em 19 de fevereiro de 2025, juntamente com uma ferramenta amigável chamada Evo Designer. O código do Evo 2 será de código aberto, permitindo ampla acessibilidade e colaboração. Ao utilizar mais de 2.000 GPUs NVIDIA H100 por meio da plataforma NVIDIA DGX Cloud AI na AWS, o modelo alcançou um avanço no processamento de sequências genéticas de até 1 milhão de nucleotídeos por vez.

Principais Conclusões

Maior Modelo de IA em Biologia: Evo 2 é o modelo de IA biológico mais poderoso já desenvolvido, treinado em 9,3 trilhões de pares de bases de DNA/RNA.
Previsão de Mutações de Doenças: O Evo 2 atinge mais de 90% de precisão na identificação de mutações patogênicas, como as ligadas ao câncer de mama.
Potencial de Engenharia Genômica: O modelo pode projetar genomas inteiros, abrindo caminho para avanços na biologia sintética.
Colaboração com a NVIDIA: O Evo 2 foi treinado usando a arquitetura StripedHyena 2, uma nova estrutura de IA que permite a computação biológica em grande escala.
Código Aberto para o Progresso Científico: Os dados de treinamento completos, os pesos do modelo e o código do Evo 2 estarão disponíveis para a comunidade de pesquisa global.

Análise Profunda

O Poder da IA Biológica em Grande Escala

O Evo 2 representa uma mudança de paradigma na pesquisa genética, permitindo que os cientistas analisem interações genômicas de longo alcance com uma abordagem orientada por IA. Ao contrário dos modelos anteriores, que exigiam um ajuste fino extenso e específico para cada tarefa, o Evo 2 funciona como um modelo generalista, aprendendo padrões fundamentais em sequências genéticas em todos os domínios da vida.

Como o Evo 2 Alcança um Desempenho Incomparável

Janela de Contexto de um Milhão de Tokens: O modelo processa sequências genéticas longas, capturando relacionamentos distantes que os modelos tradicionais perdem.
Arquitetura StripedHyena 2: Esta estrutura convolucional multi-híbrida garante um treinamento eficiente de IA em uma escala sem precedentes.
Aprendizado Zero-Shot para Genômica: O Evo 2 prevê com precisão os impactos da variante genética entre as espécies sem treinamento prévio em tarefas específicas.
Interpretabilidade Mecanicista: Um visualizador especializado desenvolvido com o laboratório de IA Goodfire permite que os pesquisadores entendam como o Evo 2 identifica os principais recursos genéticos.

Impacto na Ciência e na Indústria

Pesquisa Acadêmica

Acelera a pesquisa fundamental em biologia, permitindo novas descobertas sobre regulação de genes, função de proteínas e biologia evolutiva.
Conecta IA e genômica, promovendo a colaboração interdisciplinar entre cientistas computacionais e experimentais.
Pioneira na biologia generativa, permitindo a criação de sequências de DNA sintéticas com as características desejadas.

Indústria Médica e Farmacêutica

Medicina Personalizada: A alta precisão do Evo 2 na previsão de riscos de distúrbios genéticos pode revolucionar o diagnóstico.
Descoberta de Medicamentos: A análise genética assistida por IA pode identificar novos alvos terapêuticos e otimizar o design de medicamentos.
Terapia Gênica: A capacidade de projetar elementos genéticos com controle preciso pode aprimorar os tratamentos para doenças complexas.

Bioengenharia e Agricultura

Aplicações de biologia sintética, incluindo o projeto de cepas microbianas para processos industriais.
Melhorias agrícolas, como culturas geneticamente otimizadas com maior resistência a doenças e rendimento.

Considerações Éticas

A equipe de pesquisa levou em consideração as considerações éticas ao excluir patógenos que infectam humanos do conjunto de dados de treinamento. Além disso, o laboratório de bioética da Stanford Medicine orientou a equipe para garantir a implantação responsável da IA.

Você Sabia?

O Evo 2 é 30 vezes mais rico em dados do que seu antecessor, o Evo 1, permitindo modelar 128.000 genomas em vez de apenas organismos unicelulares.
O modelo foi treinado usando mais de 2.000 GPUs NVIDIA H100, tornando-o um dos maiores projetos de treinamento de IA em biologia.
O Evo 2 pode analisar mutações no gene BRCA1 com maior precisão do que os métodos tradicionais de testes genéticos.
O conjunto de dados de treinamento do Evo 2, OpenGenome2, é o conjunto de dados de sequência biológica mais diversificado já compilado.
A arquitetura de IA por trás do Evo 2, StripedHyena 2, foi desenvolvida com a colaboração do co-fundador da OpenAI, Greg Brockman.

Considerações Finais

O Evo 2 é mais do que apenas um modelo de IA - é um passo revolucionário para entender e projetar a vida no nível genético. Com aplicações que abrangem medicina, biologia sintética e agricultura, sua natureza de código aberto está prestes a capacitar pesquisadores em todo o mundo. A fusão de IA e biologia nunca foi tão promissora, e o Evo 2 está liderando o avanço para uma era de ciências da vida orientadas por IA.