يعد الذكاء الاصطناعي الحيوي من المجالات التقنية المتطورة التي تجمع بين الذكاء الاصطناعي وعلوم الأحياء والطب، حيث تستخدم الخوارزميات وتقنيات تعلم الآلة لتحليل بيانات حيوية ضخمة واستخلاص معلومات ونتائج تساعد على فهم الكائنات الحية والأمراض والعمليات البيولوجية. وقد أصبح هذا المجال من أهم التخصصات العلمية التي تسهم في الابتكار والتطوير في مجالات الرعاية الصحية والبحث العلمي. والذكاء الاصطناعي الحيوي يفتح أبواب التعاون بين التخصصات العلمية والطبية المختلفة.

ومن أهم تطبيقاته:
أولا: اكتشاف الأدوية
من أبرز تطبيقات الذكاء الاصطناعي الحيوي تطوير واكتشاف الأدوية. تستطيع أنظمة الذكاء الاصطناعي تحليل آلاف أو ملايين المركبات الكيميائية والتنبؤ بمدى إمكانية استخدامها في علاج أمراض معينة. كما يمكنها دراسة التفاعلات بين الأدوية والأهداف الحيوية، مما يساعد الباحثين على تقليل الوقت والجهد اللازمين للوصول إلى مركبات دوائية واعدة.

ففي جامعة أكسفورد تم البدء في اختبار أول لقاح تم تصميمه عن طريق الذكاء الاصطناعي.

ثانيا: تشخيص الأمراض
يساعد الذكاء الاصطناعي في تحليل البيانات الطبية والصور مثل الأشعة السينية، والتصوير بالرنين المغناطيسي، والتصوير المقطعي. وتستطيع الأنظمة المدربة على بيانات طبية ضخمة اكتشاف أنماط تساعد الأطباء في التعرف على بعض الأمراض في مراحل مبكرة. ويستخدم أيضا في تحليل نتائج الفحوصات والمعلومات الصحية لدعم عملية اتخاذ القرار الطبي. وفي السعودية يوجد شركات لديها تطبيقات ذكية لتشخيص الأمراض مثل تشخيص أمراض العيون، وكذلك هيئة الغذاء والدواء منحت التراخيص لعدة تطبيقات طبية رقمية تعمل بالذكاء الاصطناعي.

ثالثا: تحليل الجينات
يستخدم الذكاء الاصطناعي الحيوي في علم الجينوم لتحليل تسلسلات الحمض النووي (DNA) واكتشاف الاختلافات الجينية. كذلك يساعد في دراسة أسباب بعض الأمراض الوراثية وفهم العلاقة بين الجينات والصفات والأمراض. كما يساهم في تطوير تطبيقات الطب الشخصي والجينوم الصيدلاني الذي يهدف إلى اختيار العلاج المناسب بناء على الخصائص الجينية للمريض. كذلك يستطيع تشخيص المتلازمات الوراثية.

رابعا: دراسة البروتينات
تعد البروتينات من أهم مكونات الخلايا، وفهم بنيتها ووظائفها يساعد في دراسة العديد من الأمراض وتطوير الأدوية. وقد ساهم الذكاء الاصطناعي بشكل كبير في التنبؤ بالبنية ثلاثية الأبعاد لبعض البروتينات، وهو ما يوفر للباحثين معلومات مهمة حول كيفية عملها وتفاعلها مع الجزيئات الأخرى. ولعل أشهر مثال شركة «ديب مايند» نجحت في تطوير نظام ذكاء اصطناعي AlphaFold تمكن من التنبوء بشكل البروتينات ثلاثية الأبعاد. وأطلقت قاعدة بيانات فيها تراكيب أكثر من 200 مليون بروتين، وتوجت هذه الإنجازات بفوز المؤسسين والباحثين بجائزة نوبل.

خامسا: الزراعة والتكنولوجيا الحيوية
لا تقتصر تطبيقات الذكاء الاصطناعي الحيوي على الطب، بل تمتد إلى الزراعة. إذ يمكن استخدامه لتحليل صور النباتات واكتشاف الأمراض والآفات، ومراقبة نمو المحاصيل، والتنبؤ بالإنتاجية. كما يمكن أن يساعد في تطوير نباتات أكثر مقاومة للجفاف والأمراض، وتحسين استخدام المياه والأسمدة. استطاع الذكاء الاصطناعي الحيوي تحسين وتطوير دقة تقنيات الهندسة الوراثية مثل تقنية كريسبر.

سادسا: حماية البيئة
بلا شك الذكاء الاصطناعي الحيوي يساهم في دراسة التنوع البيولوجي ومراقبة الأنظمة البيئية. فعلى سبيل المثال، يمكن من خلال تحليل البيانات والصور والتسجيلات الصوتية التعرف على أنواع الحيوانات والنباتات ومتابعة التغيرات التي تحدث في البيئة. ويساعد كذلك في دعم جهود حماية الأنواع المهددة والحفاظ على الموارد الطبيعية وإدارتها.

أهمية الذكاء الاصطناعي الحيوي
تكمن أهمية هذا المجال في قدرته الهائلة على التعامل مع البيانات الضخمة بسرعة تفوق القدرة البشرية على تحليلها يدويا. كما يساعد على اكتشاف أنماط وعلاقات قد يصعب ملاحظتها بالطرق التقليدية، مما يفتح المجال أمام تطورات جديدة في الطب والدواء والعلوم الحيوية والزراعة، ويسرع من عمليات البحث والتطوير والابتكار.

التحديات والمخاطر
كل تقنية حديثة لها فوائد ومخاطر؛ فالبرغم من فوائد الذكاء الاصطناعي الكبيرة، فهو يواجه عددا من التحديات، منها مشكلة جودة البيانات ودقتها، وحماية الخصوصية للبيانات الصحية والجينية، وهناك احتمالية ظهور نتائج غير دقيقة إذا كانت البيانات المستخدمة في تدريب النظام غير متنوعة أو غير موثوقة أو متحيزة. كذلك هناك قضايا أخلاقية تتعلق باستخدام المعلومات الجينية وتطبيق التقنيات الحديثة على الكائنات الحية.

ختاما، الذكاء الاصطناعي الحيوي يعد مجالا واعدا يجمع بين قوة الحوسبة والمعرفة البيولوجية والطبية. وقد أصبح له دور متزايد في اكتشاف الأدوية، وتشخيص الأمراض، وتحليل الجينات والبروتينات، وتطوير الزراعة وحماية البيئة. ومع التطور المستمر في هذه التقنيات واتساع تطبيقاتها، تبرز الحاجة إلى إعداد جيل من الخريجين يمتلك المعرفة الأساسية التي تمكنه من فهم هذه التحولات والاستفادة منها.

ومن هذا المنطلق، أقترح اعتماد مقرر الذكاء الاصطناعي الحيوي كمقرر اختياري لطلبة الكليات العلمية والطبية، سوف يساهم هذا المقرر في تطوير مهارات خريجي الجامعات ويعزز جاهزيتهم لمتطلبات سوق العمل المستقبلية، ويفتح أمامهم آفاقا أوسع لفهم تطبيقات الذكاء الاصطناعي في العلوم والحياة والطب. ويساعد في بناء رؤية واضحة حول تطبيقات الذكاء الاصطناعي في جميع مناحي الحياة وما يحمله من فرص وتحديات.