Генеративный ИИ позволяет учёным создавать новые белки и даже геномы, но как отличить их от природных и убедиться в безопасности? Google DeepMind представила SynthID Bio — систему водяных знаков, которая незаметно внедряет цифровую подпись прямо в биологический код. Ключевое в том, что метка сохраняет функцию материала и верифицируется в физическом белке.
SynthID Bio позволяет встраивать невидимую сигнатуру в ИИ-сгенерированные белки и их 3D-структуры. Эту метку можно верифицировать как в цифровой модели, так и на синтезированном физическом белке. Главное достижение — водяной знак не нарушает биологическую функцию белка, что подтверждено лабораторными тестами. Испытания проводились на связывающих белках для VEGF-A, спайкового белка SARS-CoV-2 и PD-L1, при этом их способность связываться с целевыми молекулами не пострадала.
Технология адаптируется под тип данных: она тонко направляет выбор аминокислот для последовательностей и корректирует атомные координаты для предсказанных 3D-структур. В случае AlphaFold 3, SynthID Bio встраивается непосредственно в веса диффузионной сети модели. Это обеспечивает почти идеальную обнаруживаемость при сохранении точности предсказаний и структурных особенностей.
Разработка направлена на укрепление биобезопасности и научной целостности. Водяные знаки помогают ДНК-синтезаторам отличать ИИ-созданные последовательности от природных, что упрощает скрининг потенциальных угроз. Также это предотвращает загрязнение публичных баз данных (например, Protein Data Bank) некорректно помеченными ИИ-генерированными структурами, которые могут ввести в заблуждение исследователей.
Google DeepMind планирует расширить применение технологии: уже есть успешные ранние тесты по водяному маркированию геномов бактериофагов, созданных моделью Evo 2. Компания открывает исходный код и данные, а также выпускает веса моделей для исследовательского сообщества, чтобы стимулировать дальнейшую работу в этой области.
SynthID Bio — логичное продолжение усилий Google по маркировке ИИ-контента, перенося эту концепцию в критически важную область синтетической биологии. Однако, несмотря на успех в сохранении функции, вендор не сообщил о полной устойчивости водяных знаков к целенаправленным попыткам удаления или изменения, что является следующим вызовом для технологии.