10’ca bilim arasından: Yapay zeka ile yaşamın şifresini çözmek

Herkese merhaba. Haftanız nasıl geçti? 10Haber bu hafta eğlenceli, ilginç bilim haberleriyle doluydu. Örneğin ABD’nin nükleer savaş ve uzaylı istilası gibi durumlarda komuta-kontrol merkezi olarak görev yapması planlanan E-4B Nightwatch projesini Türk bir çiftin yönettiği Sierra Nevada Corporation’ın aldığını öğrendik. OpenAI’ın deepfake ile mücadelede yeni bir araç geliştirmesini ele aldık. Gerçi bu araç sadece kendi görsel üretme aracı DALL-E’de işe yarıyor ama olsun. En etkileyici konulardan biri de NASA’nın kara deliğin içinde olmanın nasıl bir his olduğunu göstermek için hazırladığı simülasyondu. Benim bu hafta en eğlendiğim haber “Düşmanımın düşmanı dostumdur” önermesinin fizikçiler tarafından da doğrulanmasıydı. 

Peki bu hafta ’10’ca Bilim Arasından’da neler konuşacağız?

Yolculuğumuza cehennemden farksız olan Venüs’te başlayacağız. Burada neden su yok sorusuna cevap arayacağız. Sonrasında dünyaya geri dönecek ve bu kez Beethoven’ın işitme kaybına neyin yol açtığını sorgulayacağız.

Biraz da beynimizin derinliklerine doğru yola çıkacağız. Bende pek çalışmayan ama muhtemelen çoğunuzda tıkır tıkır işleyen bir özelliği konuşacağız; beynimizin GPS gibi işlemesini… Beynimizden girmişken vücudumuzdan, hücrelerimizin içindeki proteinlerden devam edeceğiz yolculuğa. Google’ın piyasaya sürdüğü AlphaFold’un üçüncü sürümünden bahsedeceğiz. Google kendini bir kez daha aşarak bu kez proteinlerin DNA ve RNA gibi yapılarla etkileşimleri yakından inceleyebileceğimiz bir araçla karşımızda.

Yolculuğumuz burada bitmiyor tabii. Robotlar neden hayvanlar kadar hızlı koşamıyor, Boeing’in Starliner uçuşu ne zamana ertelendi, Microsoft AI’ın yeni çalışmaları neler gibi soruların cevabını verdiğimiz “Gözümüzden kaçmadı” kategorisi de sizi bekliyor.

Öyleyse yolculuğumuz başlasın!

Venüs’ün suyu nereye kayboldu?

Venüs’e “Dünya’nın ikizi” denir çünkü her iki gezegen de aşağı yukarı aynı boyutlarda ve yoğunluktadır. Ayrıca her ikisi de Güneş Sistemi’nin iç kısımlarında yer alan kayalık gezegenler. Yine de Venüs ve Dünya bazı noktalarda birbirlerine hiç mi hiç benzemiyor. Dünya yaşamla dolup taşarken Güneş’e en yakın ikinci gezegen olan Venüs cehennemden hallice bir yer, Merkür’e rağmen Güneş Sistemi’nin en sıcak gezegeni. 471 dereceye varan sıcaklıklarda ki bu sıcaklıkta kurşunu eritebilirsiniz. En önemlisi de Venüs’te Dünya’da bol miktarda olan bir şey yok: Su.

Halbuki bilim insanları geçmişte Venüs’ün de suya sahip olduğuna inanıyor. Peki ya bu su nereye kayboldu? Tamam, gezegenin atmosferinde biriken karbondioksitler en şiddetli sera etkisini tetikleyip sıcaklıkların bugünkü seviyelere çıkmasına neden oldu ve böylelikle gezegendeki su buharlaştı. Ama bilim insanları Venüs’ün böylesine bir çölleşmeye maruz kalmasına neyin sebep olduğunu tam olarak anlayabilmiş değil. Düşünün ki su şişenizdeki tüm suyu döktüğünüzde bile geriye birkaç damla kalır, Venüs’te de mantıken bir miktar su kalmalıydı. Colorado Boulder Üniversitesi’nden bir grup bilim insanı “Venüs’ün su hikayesi” dedikleri bu sürecin sırlarını keşfetmiş olabilir.

Nature’da yayınlanan çalışmaya göre araştırmacılar Venüs’ün bu duruma nasıl geldiğini öğrenmek için gezegenin bilgisayar modelini çıkararak, atmosferinde meydana gelen reaksiyonları daha yakından inceleyebildiler. Ekip, Venüs’ün atmosferindeki HCO+ denen ve bir hidrojen, bir karbon ve bir oksijen atomundan oluşan molekülün gezegende su kalmamasına neden olabileceği sonucuna vardı.

Venüs’ün atmosferinde sürekli olarak HCO+ üretiliyor ancak bu iyonlar uzun süre hayatta kalamıyor. HCO+ molekülü protonlarının pozitif yükünü dengelemek için gerekli elektronlara sahip olmadığı için pozitif yüklüdür. Venüs’ün atmosferindeki elektronlar HCO+ ile birleşerek molekülün ikiye ayrılmasına neden olur. Ekibe göre hidrojen atomlarının bu nedenle uzaya “kaçtığını” söylüyor. Malum, suyun oluşabilmesi iki iki hidrojen bir oksijen atomu gerekiyor. Ancak hidrojen kaçtığı için su oluşamıyor.

Beethoven’ın sağırlığının sebebi kurşun muydu?

Büyük besteci Ludwig van Beethoven 20’li yaşlarında işitme duyusunu kaybetmeye başladı. Bir müzisyen için işitme duyusunu kaybetmenin nasıl bir his olduğunu az çok tahmin edebilirsiniz. Yıllar geçtikçe işitme kaybı daha da kötüleşti, 56 yaşında dünyaya veda ettiğinde tamamen sağırdı. Beethoven’ın neden işitme duyusunu kaybettiği bugüne kadar hep bir sır olarak kaldı. Ama ölümünden yaklaşık 200 yıl sonra araştırmacılar bu sorunun cevabına ulaşmış olabilir.

Bilim insanları bu hafta Clinical Chemistry dergisinin editörlerine yazdıkları mektupta Beethoven’ın saç analizlerinde yüksek miktarda kurşun, arsenik ve cıvaya rastlandığını söyledi. Beethoven’a ait olduğu doğrulanmış iki tutam saç telinden birinde 380 mikrogram, diğerinde de 258 mikrogram kurşun olduğu tespit edildi. Normalde bir gram saçta yaklaşık dört mikrogram kurşun bulunur. Ayrıca saçta normalden 13 kat fazla arsenik ve dört kat cıva bulundu. Bu ağır metaller Beethoven’ı öldürmek için yeterli değildi ama sağırlık, ishal ve karın krampları gibi sağlık sorunlarından neden muzdarip olduğunu açıklamak için yeterliydi.

Asıl soru bestecinin saçlarında neden bu kadar çok kurşun olduğuydu. Bilim insanlarının birkaç teorisi var. Beethoven şarap içmeyi çok severdi, öyle ki ölüm döşeğindeyken bile şarabından vazgeçmemişti. O dönemde asidini azaltsın diye ucuz şaraplara kurşun asetat eklenirdi. Ayrıca şarap kurşun lehimli kazanlarda yıllandırılır, tıpaları da önce kurşun tozuna batırılırdı. Ayrıca Beethoven’ın şarabı kurşundan yapılmış bir bardaktan içme ihtimali de var. Piyanistin o dönemde kullandığı ilaçlarda kurşun sık kullanılan bir katkı maddesiydi. Beethoven’ın çok fazla balık yediği de biliniyor. Bu balıkların kirli Tuna Nehri’nden gelme ihtimali yüksek. Yine de saçtaki kurşun seviyesi yüksek olduğu için kandaki kurşun seviyesi yüksek olacak diye bir kaide yok. Yani kurşun zehirlenmesi geçirdi diye net bir şey söyleyemeyiz.

Beynimiz navigasyon gibi çalışıyor

Yön bulma konusunda iyi olduğumu söyleyemem, hatta birçok kez kaybolmuşluğum da vardır. Ama bir arkadaşımın yön bulma duygusu o kadar iyi ki onunla bir yere gittiğimde kaybolmayacağımı bildiğimden etrafıma hiç dikkat etmem. Nature Human Behaviour dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma arkadaşıma gelince devreye giren, bana gelince de sus pus olan bir beceriye dikkat çekiyor.

İngiltere’deki Birmingham Üniversitesi ile Almanya’daki Münih Ludwig Maximilian Üniversitesi’nden araştırmacılar, yolumuzu nasıl bulduğumuzu anlamak amacıyla “nöral pusula (neural compass)” diye tanımladıkları bir beyin aktivitesi olduğunu tespit ettiler. Nörobilimci Benjamin Griffiths “Kuşlar, sıçanlar ve yarasaların yollarını kaybetmemelerini sağlayan bir nöral ağa sahip olduğunu biliyoruz. Ama insan beyninin yol konusuyla nasıl başa çıkabildiği konusunda çok az şey biliyoruz” dedi.

Araştırmacılar nöral pusulayı tespit etmek için iki ayrı deney yaptı. İlk deneyde sağlıklı 52 gönüllünün kafa derilerine EEG takılıp beyin sinyalleri izlenirken, epilepsi gibi sağlık sorunlarından muzdarip 10 gönüllünün kafataslarının içine elektrotlar yerleştirildi. Gözlemler sonucunda nörol pusulamızda beynin hafızayla (medyal temporal lob), beyne gelen bilgileri birbiriyle ilişkilendirmekle (paryetal korteks) ve yerleri tanımayla (parahipokampüs) ilgili bölümlerin devreye girdiğini belirlediler.

Bu bölgelerdeki sinyaller baş hareketlerinden hemen önce gönderiliyor ve yüzümüzü olmamız gereken yöne dönmemizi sağlıyor, bulunduğumuz ortamda yönümüzü kaybetmememizde önemli bir rol oynuyor. Peki bunu öğrenmek ne işimize yarayacak, diye soracak olursanız araştırmacılar bu sinyalleri izole ederek beynin navigasyon bilgilerini nasıl işlediğini öğrenebileceğimizi söylüyor. Böylelikle Alzheimer gibi hastalıklarla mücadelede bu bilgiler bize yol gösterici olabilirler.

Yapay zeka ile yaşamın şifresini çözmek

Yaşayan, nefes alan, düşünen canlılar olarak kalmamızı sağlayan şey hücrelerimizdeki proteinler. Bunu hücrelerin birbiriyle iletişim kurmasını sağlayarak kimyasal reaksiyonların katalizörü olarak yapıyorlar. Ama tüm bu işlevleri yerine getirmeleri üç boyutlu yapılarına bağlı. Proteinler aminoasitlerin birbirine zincirlenip katlanmasıyla oluşuyor ve aminoasitlerin dizilimindeki en ufak bir yanlış bile işlevlerini yerine getirememelerine neden olabiliyor.

2020’li yıllara kadar bu üç boyutlu yapıları anlamak için proteini saflaştırmak gerekiyordu, bu da zaman ve çok emek harcamak anlamına geliyordu. Proteinin yapısını anlamak demek üretilecek ilaçların hangi noktalara odaklanması gerektiğini çıkarmak demek. Google’ın yapay zeka üzerine çalışmalar yapan DeepMind’ının 2021’de Alpha Fold’u piyasaya sürmesiyle süreç hızlandı. AlphaFold bu dünyada olması mümkün bütün ama bütün protein katlanma biçimlerini, ki bunların bazıları doğada hiç olmayabilir, tahmin etti ve katalogladı.

Bu katalog, yaşamı anlamak ve daha önemlisi hastalıkları çözmek için çok büyük bir kaynaktı. Örneğin California Üniversitesi’ndeki araştırmacılar koronavirüsü anlamak ve benzer pandemilere hazırlanmak için bu teknolojiyi kullanırken bazıları da sıtma ve Parkinson hastalığına çare bulmak için kolları sıvadı.

İlk sürümün yazılımı mükemmel değildi; büyük proteinlerin yapısını çözemiyor, her protein için kesin sonuçlar veremiyordu. Yine de tahminlerinin çoğunun doğru olduğu ortaya çıkmıştı. Tabii proteinlerin çoğunun işleyebilmesi için başka proteinlerle, DNA’yla, kimyasallarla, hücre zarlarıyla falan etkileşime girmesi gerekiyor. AlphaFold’un ilk sürümü protein-protein etkileşimlerinin üstesinden gelmeyi başarsa da geri kalan etkileşimlerde adeta kara kutu oldu.

Şimdi DeepMind, AlphaFold’un temel çalışma prensibi üzerinde birtakım iyileştirmelerin yapıldığı üçüncü sürümü duyurdu. Bu değişiklikler sayesinde artık proteinlerin DNA ve RNA gibi yapılarla etkileşimini tahmin etmek mümkün olacak. Nature dergisinde yayınlanan makalede yeni sürümün mevcut teknolojinin çok ötesinde doğruluğa sahip olduğu belirtiliyor.

Bu yeni sürüm sayesinde aslında sadece insan geni değil bütün canlıların genlerinin fonksiyonlarını bulmak çok daha kolay olacak. Çünkü DNA ve RNA’mız, temelde vücudun hangi fonksiyonu için hangi protein gerekiyorsa onu ortaya çıkaran yapılar. Bu yapılarda bazen bir arıza olduğunda genetik hastalıklar ortaya çıkıyor. Doğrudan bir tek genle ilişkilendirilen çok sayıda hastalık var, bunların çoğunu da biliyoruz. Ama bir de çok sayıda genin bir arada rol oynamasıyla ortaya çıkan daha karmaşık sorunlar var, onları bulmakta zorluk çekiyoruz. Şimdi AlphaFold sayesinde belki de bu cevaplara da çok daha fazla yaklaştık.

📌Gözümüzden kaçmadı

👉Boeing’in başarılı olursa SpaceX’in Crew Dragon’u gibi Uluslararası Uzay İstasyonu’na insan taşımaya başlayacak uzay aracı Starliner’ın fırlatışı 17 Mayıs’a ertelendi. Starliner ile ilgili olarak geçen haftaki bültende zaten konuşmuştuk. Aslında test uçuşunun salı gecesi gerçekleşmesi bekleniyordu ama yakıt valfinde sorun çıkınca uçuş ertelenmişti. 

👉Eğer komşunuz bangır bangır müzik dinliyorsa, otobüsteki yolculardan biri kulaklığını takmadan Instagram hikayelerine bakıyorsa ya da yolda yürürken önünüzdeki kişi sallana sallana ilerliyorsa sinirlenmeden önce derin bir nefes alın. Journal of the American Heart Association’da yayınlanan yeni bir çalışmaya göre öfke patlamalarınız çok kısa sürse bile damarlarınızdaki baskı artıyor. Önceki çalışmalar damarlara yapılan bu tür baskıların kalp hastalıkları riskini artırdığını ortaya koymuştu.

👉Son yıllarda robotik ve yapay zeka alanında önemli gelişmeler yaşandığı aşikâr. Ancak robotlar hâlâ hayvanların hızını aşabilecek seviyeye gelemedi. Science Robotics’te yayınlanan yeni bir çalışmada daha önce yapılmış çalışmalar incelendi ve robotların güç, çalışma, algılama ve kontrol gibi kategorilerde hayvanlarla karşılaştırmaları yapıldı. Sonuç ise ilginç. En gelişmiş robotlar kategorilerin hiçbirinde çok geri sayılmaz ancak tüm bu kategorileri en iyi nasıl harmanlayacağımızı henüz çözememiş olmamız sorun yaratıyor. Yani hayvanların milyonlarca yılda evrimle kazandıkları özellikleri nasıl birleştireceğimizi henüz çözemedik.

👉OpenAI’ya 10 milyar dolardan fazla yatırım yapan Microsoft ilk kez OpenAI, Google ve Anthropic ile rekabet etmeyi umduğu bir yapay zeka modeli geliştirmeye başladı. The Information’ın haberine göre MAI-1 denen bu model şirketin yapay zeka bölümüne CEO olarak atanan Suriyeli Mustafa Süleyman’ın gözetimi altında geliştiriliyor. Süleyman Microsoft’a gelmeden önce Google AI CEO yöneticiliği yapmış, son olarak da yapay zeka girişimi Inflection’ın CEO’suydu. Ancak yeni model Inflection’ın piyasaya sürdüğü Pi modelinden farklı. Ayrıca Microsoft’un daha önce eğittiği küçük ölçekli, açık kaynaklı modellerden bilgi işlem gücü ve eğitim verisi olarak çok daha büyük ölçekli olacak.

👀Biraz da magazin

👉Elon Musk, OpenAI ve Sam Altman’a şirketin kuruluş amacından saptığıyla ilgili bir dava açmıştı hatırlarsanız. O davaya bakan hakim Ethan Schulman tarafsız bir şekilde yargılama yapamayacağı gerekçesiyle davadan çekildi. Schulman’ın davadan çekilmesi için Musk’ın avukatları talepte bulunmuştu. Schulman geçen ayın sonlarına doğru davanın “karmaşık hukuk davası” olarak tanımlanması gerektiğine hükmetmişti. Bu da davada jürinin olmayacağı, kararın yargıç tarafından verileceği anlamına geliyordu. Schulman San Francisco’da karmaşık davalara bakmakla görevli iki yargıçtan biri.

👉Yapay zeka balonu şişmeye devam ederken bu alanda çalışan insanlar patronların baskısı altında eziliyor. Amazon, Google ve Microsoft gibi şirketlerin yapay zeka mühendisleri CNBC’ye verdikleri mülakatta yeni ürünler geliştirme konusunda büyük baskı altında olduklarını söyledi. Üstelik yaptıkları işleri bitirmeye yaklaştıklarında da projenin rafa kaldırıldığını anlatıyorlar. Örneğin Amazon’da çalışan bir mühendis kendisine cuma gecesi acil bir iş verildiğini ve pazartesi sabahına kadar teslim etmesinin istendiğini söylüyor. Tüm hafta sonu çalıştıktan sonra projenin “önceliğinin kaldırıldığını” öğrenmiş. Üzerinde çalıştıkları özelliklerin çoğu zaman test edilmediğini anlatan mühendisler, piyasaya sürülen araçlarda sorun çıktığında düzeltmenin yine kendilerine kaldığını ve genellikle de gece yarısı mesaileriyle işi tamamladıklarını belirtiyorlar.

📚Haftanın önerileri

Yirminci yüzyılın en önemli fizikçileri, fiziğin bugün hâlâ tam olarak kavrayamadığımız yeni bir dünya görüşüne yol açan, hayal bile edilemeyen bir bilimsel dalgalanmayı tetiklediler. Marie Curie, Max Planck, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger ve Albert Einstein sadece fizikte devrim yaratmakla kalmadılar; dünyamızı ve içinde yaşadığımız gerçekliği yeniden tanımladılar. Ancak görelilik ve kuantum mekaniği çağı savaşlar ve devrimler çağıydı da. Örneğin radyoaktivitenin keşfi bilimde devrim yarattı ama sonuçta Hiroşima ve Nagazaki felaketine yol açtı. Belirsizlik Çağı’nda Tobias Hürter fiziğin altın çağına ve onun göz kamaştırıcı, kusurlu ve unutulmaz kahramanlarına hayat verirken dünyada olup bitenlerle bilimin nasıl sıkı sıkıya bağlantılı olduğunu anlatıyor. Çünkü dünyayı değiştirmeden görmek mümkün değildir…

👉Kitabı buradan temin edebilirsiniz.

Zamanda yolculuk bilimkurgunun çok kullanılan bir temasıdır, ama gerçekten mümkün müdür? Şaşırtıcı bir şekilde zaman yolculuğu fizik yasaları tarafından yasaklanmamıştır ve John Gribbin, eğer imkânsız değilse o zaman mümkün olması gerektiğini savunmaktadır. Zaman Üzerine Dokuz Düşünce, Einstein’ın görelilik teorileri, kara delikler, kuantum fiziği ve çoklu evrenler gibi bilimkurgudan tanıdık temaları gerçek dünyadaki bilimsel karşılıklarıyla karşılaştırarak, Robert Heinlein, Larry Niven, Carl Sagan ve diğerlerinin hikayelerinden örneklerle aydınlatarak zaman yolculuğunun olasılıklarını zekice gösteriyor. Sonuç olarak bu kitap, zamanın gerçekten geçip geçmediğini ve eğer geçiyorsa, ileri mi yoksa geri mi hareket ettiğimizi merak etmenize neden olabilecek, evrenin bazı derin gizemlerine eğlenceli bir rehber.

👉Kitabı buradan temin edebilirsiniz.

Hastalıklar, Homo Sapiens tarihinin sessiz kahramanlarıdır. İnsanlığın biyolojik kusurlarının birçoğu, hayatta kalma stratejimizi ele veren anahtarlardır. Bu kusurlar sadece ölümün ve yıkımın tarihini anlatmaz bize, aynı zamanda insanın büyüme ve ilişki kurma macerasının büyüleyici bir anlatısıdır.

Kendisini insan evrimi araştırmalarına adamış, yüzlerce bilimsel makaleye imza atmış, sosyal bilimler alanında dünyaca ünlü Dr. María Martinón-Torres bu kitapta bizleri biyolojimizin en karanlık köşelerini araştırmaya davet ediyor. Kusur olarak nitelendirdiğimiz şeylerin Homo Sapines’in uyum sağlamadaki başarısının kilit yönlerini sakladığını ortaya koyan Martinón-Torres insanın evrimsel yolculuğuna bambaşka bir perspektifle bakmamızı sağlıyor.

Evrim teorisinin ışığında insan türünün kanser, enfeksiyonlar, bağışıklık sistemi bozuklukları, kaygı bozukluğu, kalp hastalıkları, nörodejeneratif bozukluklar, yaşlılık ve ölüm korkusu gibi başlıca hastalıklar eşliğinde verdiği hayatta kalma mücadelesini şaşkınlıkla ve soluksuz okuyacaksınız.

👉Kitabı buradan temin edebilirsiniz.

🤭Sanalda güldürenler

Biraz önce de bahsettiğimiz üzere Boeing Starliner uzay aracı ile Uluslararası Uzay İstasyonu’na insan taşımaya hazırlanıyor. Ancak bu yıl öyle kazalara karıştı ki insanlar “Daha dünyada insanları bir yerden diğer yere taşıyamıyor, uzaya nasıl çıkaracak” diye sorgulamaya başladı. Starliner projesinde çalışan Boeing yöneticileri şirketin uzay birimiyle ticari uçuş biriminin birbirinden farklı olduğunu söylüyor. Starliner’ın ilk uçuşunda taşıyacağı astronotlar da uzun zamandır bu anı beklediklerini söyleyerek korkmadıklarını anlatıyorlar. Yine de 7 Mayıs’ta olması planlanan ama ertelenen fırlatmayı beklerken bazı internet kullanıcıları Boeing’in kazalarıyla dalga geçmekten kendini alamadı. Bir kullanıcı “Boeing Starliner fırlatmasında kapının yanında oturan astronot” yazısıyla birlikte terden sırılsıklam olmuş Jordan Peele meme’ini paylaştı. Malum, bu yılın başlarında Boeing’in ticari uçağının kapısı kopmuştu.

10’ca bilim arasından: Bu hafta uzay hareketli! ABD ve Çin neyi hedefliyor?