Theo một chuyên gia, sự trỗi dậy của AI và số hóa có thể là một bước ngoặt trong “cuộc chạy đua chống lại sự tuyệt chủng” mà các nhà thực vật học phải đối mặt khi cố gắng xác định và cứu những loài thực vật quan trọng trước khi chúng biến mất. báo cáo từ Vườn Bách thảo Hoàng gia, Kew.
Công nghệ mới cho phép các nhà khoa học theo dõi thời gian nở hoa đã thay đổi như thế nào theo tuần trên khắp thế giới, nhanh chóng xác định các mẫu vật mới và thậm chí lấy được dữ liệu di truyền quan trọng từ các mẫu nấm 180 năm tuổi, có khả năng mở ra một “mỏ vàng về gen”. Số hóa và truy cập trực tuyến tới hàng triệu mẫu vật mà cho đến nay chỉ có thể truy cập được trong các kho lưu trữ cũng đang tạo ra những hiểu biết mới, đặc biệt là ở phía nam bán cầu.
Thực vật và nấm là nền tảng cho mọi sự sống trên Trái đất, cung cấp thực phẩm và thuốc men, lưu trữ carbon và điều hòa khí hậu. Tuy nhiên, khoảng 40% trong số 70.000 loài thực vật được đánh giá có nguy cơ tuyệt chủng, trong khi 330.000 loài khác vẫn chưa được phân tích. Ngoài ra còn có 100.000 loài thực vật khác vẫn chưa được các nhà khoa học đặt tên.
Giáo sư Alexandre Antonelli, giám đốc điều hành khoa học tại RBG Kew cho biết, khoảng 2.000 loài thực vật mới được ghi nhận mỗi năm nhưng điều này “hầu như không làm nổi bật bề mặt”.
Điều đó có nghĩa là các loại thuốc mới tiềm năng và cây trồng bền vững đang bị tuyệt chủng trước khi được phát hiện.
Tình hình thậm chí còn nghiêm trọng hơn đối với nấm, với 90% trong số khoảng 2 triệu loài vẫn chưa được khoa học biết đến và chưa đến 1% số loài đã biết được đánh giá có nguy cơ tuyệt chủng.
Antonelli cho biết: “Mặc dù việc ghi chép và bảo vệ mọi sự sống trên Trái đất vẫn là những thách thức ghê gớm, nhưng số hóa và các công nghệ đi kèm khiến tôi ngày càng hy vọng rằng chúng ta sẽ thành công”.
AI có thể học cách xác định các loài thực vật thách thức, chẳng hạn như cây cói và rêu than bùn có đặc điểm phân biệt ở cấp độ vi mô, nghĩa là các loài mới hoặc dễ bị tổn thương có thể được phát hiện nhanh hơn. Ông nói: “Những mô hình AI này đôi khi có thể nhận dạng tốt hơn các chuyên gia – điều đó cực kỳ thú vị”.
Số hóa hình ảnh và thu thập dữ liệu về mẫu vật thực vật và nấm cũng tăng tốc độ hợp tác quốc tế và có thể mở ra những bộ sưu tập quan trọng nhưng hiếm khi được tiếp cận ở các điểm nóng về đa dạng sinh học, chẳng hạn như Madagascar.
Landy Rajaovelona, nhà thực vật học cao cấp tại Kew Madagascar, nói: ‘Madagascar là một trong những điểm nóng đa dạng sinh học đặc biệt nhất thế giới. Bằng cách số hóa [37,000 physical specimens]chúng tôi đã mở khóa kho tàng kiến thức kéo dài hàng thế kỷ, mang đến những hiểu biết sâu sắc vô giá về đa dạng sinh học ngày nay.”
RBG Kew hiện có số hóa toàn bộ 7,4m mẫu vật của nóbao gồm cả những tài liệu do Charles Darwin sưu tầm và những tài liệu này được cung cấp miễn phí trên mạng. Chương trình kéo dài 4 năm bao gồm việc chụp 20.000 bức ảnh có độ phân giải cao mỗi ngày vào thời kỳ cao điểm. Tổng cộng có Mẫu vật kỹ thuật số 145m Các nhà khoa học cho biết hiện đang trực tuyến trên toàn cầu, nhưng con số này chưa đến 16% tổng số được tổ chức trong các phòng mẫu, để lại “những điểm mù lớn trong hiểu biết”.
Báo cáo cũng đề cập đến một nghiên cứu toàn cầu sử dụng mô hình AI được đào tạo để phát hiện những bông hoa phân tích 8 triệu mẫu vật được số hóa. Nó tiết lộ sự ra hoa đã thay đổi trung bình 2,5 ngày một thập kỷ trong thế kỷ qua do khủng hoảng khí hậu. Lượng mưa thay đổi cũng như nhiệt độ tăng cao có nghĩa là một số loài hoa đến muộn hơn và những loài khác đến sớm hơn.
Điều này có thể phá vỡ nghiêm trọng mối quan hệ cổ xưa giữa thực vật với các loài thụ phấn cũng như các động vật khác phụ thuộc vào chúng vào những thời điểm cụ thể trong năm. Ví dụ, một nghiên cứu sử dụng mẫu vật tiêu bản cho thấy rằng khoảng 80% số loại cây ở Ghat Tây của Ấn Độrất quan trọng đối với gỗ, dùng để ra hoa cùng lúc. Đến những năm 1990, con số đó giảm xuống còn chưa đến một nửa.
Công nghệ mới cũng đang mở ra những bí mật di truyền từ nấm, khi các nhà khoa học hiện có thể tạo ra bộ gen chất lượng cao từ những mẫu vật rất cổ, một số có tuổi đời lên tới 180 năm. Các nhà nghiên cứu cho biết bước đột phá này khiến các mẫu nấm lịch sử trở thành “mỏ vàng về gen” cho các loại thuốc mới và dự đoán về sự bùng phát dịch bệnh. Penicillin và statin có nguồn gốc từ nấm.
Tiến sĩ Esther Gaya, trưởng nhóm nghiên cứu cấp cao tại RGB Kew cho biết: “Nấm rất cơ hội và chúng thích nhiệt độ và độ ẩm. “Một số mầm bệnh ở người dường như lây lan từ những nơi ấm hơn khi mùa nóng kéo dài hơn ở các vùng ôn đới.”
Các tác giả của báo cáo thừa nhận có những lo ngại về việc sử dụng nhiều năng lượng và nước của các trung tâm dữ liệu AI. The Guardian đưa tin vào tháng 5 rằng các trung tâm dữ liệu hiện đang tiêu thụ 6% điện năng ở Anh và Mỹ. Ông chủ của OpenAI, Sam Altman, cho biết vào tháng 2: “Việc đào tạo một con người cũng tốn rất nhiều năng lượng”.
Báo cáo do 400 nhà khoa học trên 40 quốc gia thực hiện, cảnh báo rằng việc sử dụng số hóa và AI có thể khuếch đại những thành kiến và bất bình đẳng hiện có trừ khi dữ liệu cơ bản được mở rộng và cải thiện. Nó kêu gọi sự hợp tác giữa các công ty công nghệ và các tổ chức môi trường cũng như chính phủ và các nhà tài trợ để đầu tư vào các bộ sưu tập thực vật và nấm.
Nguồn The Guardian