In den letzten Jahren haben sich Foundation Models als leistungsstarke Werkzeuge zur Aufdeckung von Mustern, Beziehungen und den komplexen statistischen Eigenschaften biologischer Moleküle wie Proteinen, DNA und RNA herausgestellt. Durch die Nutzung dieser Modelle sind Forscher in der Lage, die Forschung in der Molekularbiologie zu revolutionieren und eine neue Ära der Entdeckung und des Verständnisses in diesem Bereich der Biologie einzuleiten, mit dem Potenzial für die Entwicklung neuartiger Therapeutika und Diagnosewerkzeuge. Die Fokusgruppe „AI Models of Biomolecules“ bringt Mitglieder des SIB zusammen, die sich für RNA-, DNA- und Protein-Foundation-Modelle interessieren, um die neuesten Entwicklungen, bewährte Verfahren und Herausforderungen in diesem Bereich auszutauschen und zu diskutieren, mit dem Ziel, die Wissenschaft und Anwendung dieser transformativen Modelle voranzubringen.
Über die SIB-Fokusgruppen
Die Fokusgruppen sollen den Wissensaustausch und die Zusammenarbeit innerhalb der Gemeinschaft von 900 SIB-Mitgliedern zu bestimmten wissenschaftlichen und/oder übergreifenden Themen fördern, von der Einzelzellsequenzierung bis hin zu Gleichstellung, Vielfalt und Inklusion. Alle Fokusgruppen anzeigen
Grundlagenmodelle für Biomoleküle
Foundation-Modelle stellen einen bedeutenden Durchbruch im Bereich des Deep Learning dar. Sie zeichnen sich durch große Architekturen aus, die auf der Grundlage riesiger Mengen unbeschrifteter Daten trainiert werden, um universelle Darstellungen zu erstellen, mit denen sich eine Vielzahl von nachgelagerten Aufgaben lösen lassen. Große Sprachmodelle (LLMs) für natürliche Sprache, wie beispielsweise ChatGPT, sind Paradebeispiele für Foundation-Modelle. Sie basieren häufig auf dem Transformer basieren, die es ihnen ermöglicht, die komplexen Beziehungen und Abhängigkeiten innerhalb von Textsequenzen zu erfassen. Damit haben sie eine neue Ära der Möglichkeiten im Bereich NLP eingeläutet, indem sie reichhaltige Darstellungen von Text sowie die Fähigkeit bieten, neue, aber authentische natürliche Sprache zu generieren.
Über die SIB-Fokusgruppen
Die Fokusgruppen sollen den Wissensaustausch und die Zusammenarbeit innerhalb der Gemeinschaft von 900 SIB-Mitgliedern zu bestimmten wissenschaftlichen und/oder übergreifenden Themen fördern, von der Einzelzellsequenzierung bis hin zu Gleichstellung, Vielfalt und Inklusion. Alle Fokusgruppen anzeigen
In der Biologie sind ähnliche Modelle vielversprechend, insbesondere bei der Vorhersage von Strukturen und Funktionen. Im Gegensatz zu früheren aufgabenspezifischen Modellen, die oft auf konvolutionellen neuronalen Netzen basieren, die sich durch die Erkennung lokaler Muster auszeichnen, zeichnen sich diese Grundlagenmodelle durch ihre Fähigkeit aus, längerfristige Abhängigkeiten und komplexe strukturelle Anordnungen zu erfassen. In letzter Zeit sind Modelle für DNA, RNA und Proteine entstanden. RNA-Grundlagenmodelle beispielsweise werden die RNA-Forschung revolutionieren, indem sie Muster und Beziehungen aufdecken, die sekundären und tertiären Strukturen sowie regulatorischen Funktionen zugrunde liegen, und damit den Weg für eine neue Ära der Entdeckungen in der Biologie ebnen. Bevor diese Technologie jedoch zum Forschungsstandard werden kann, müssen noch einige Herausforderungen bewältigt werden, darunter die Entschlüsselung dessen, was diese Modelle wirklich lernen, das Verständnis ihrer Grenzen, ihre effektive Nutzung und die kontinuierliche Verbesserung ihrer Fähigkeiten.
Ziele der Fokusgruppe
Die Fokusgruppe„KI-Modelle von Biomolekülen ” vereint SIB-Mitglieder, die sich für Grundlagenmodelle für Omics interessieren, um die neuesten Entwicklungen, Best Practices und Herausforderungen in diesem Bereich auszutauschen und zu diskutieren. Angesichts der rasanten Fortschritte und der Notwendigkeit, über transformative Technologien auf dem Laufenden zu bleiben, hat sich diese Gruppe zum Ziel gesetzt, die Zusammenarbeit zwischen Fachleuten und Informatikern zu fördern. Durch die Ausweitung unserer Reichweite auf nationale und internationale Forscher möchten wir eine Plattform schaffen für:
- Auf dem Laufenden bleiben: Da sich genomische Grundlagenmodelle rasant weiterentwickeln, ist es schwierig, Schritt zu halten. Diese Gruppe möchte sicherstellen, dass SIB-Mitglieder und die breitere Community über die neuesten Entwicklungen informiert bleiben, indem sie ein aktives Netzwerk verschiedener Experten unterhält, um sowohl die Schweizer Community als auch darüber hinaus zu unterstützen und zu schulen.
- Ressourcenaustausch: Da RNA-, DNA- und Protein-Grundlagenmodelle erhebliche Rechen- und Energieressourcen erfordern, möchte diese Gruppe ein Netzwerk von Forschungsgruppen aufbauen, die Ressourcen austauschen können, um diese Modelle für die gesamte Community zugänglicher zu machen und möglichst vielen Menschen zugute kommen zu lassen.
- Förderung der Zusammenarbeit: Die beste Entwicklung von RNA-, DNA- und Protein-Grundlagenmodellen erfolgt durch eine enge Zusammenarbeit zwischen Informatikern und Fachexperten. Diese Fokusgruppe möchte diese Gemeinschaften zusammenbringen, indem sie eine Plattform für den Wissensaustausch durch monatliche persönliche und Online-Treffen bietet, bei denen SIB-Mitglieder ihre Erfahrungen vorstellen, relevante Artikel besprechen und ihre neuesten Erkenntnisse austauschen können.
Wir ermutigen die Mitglieder, sich aktiv zu beteiligen, indem sie ihre Erfahrungen mit den neuesten Tools austauschen, Artikel besprechen und Code zu einem öffentlichen GitHub-Repository beitragen, das sich mit RNA/DNA-Grundlagenmodellen befasst.
Um der Gruppe beizutreten, tragen Sie sich bitte in die Mailingliste ein. Wir haben unser erstes persönliches Treffen im Oktober 2025 abgehalten, weitere Treffen finden alle 1–2 Monate statt, sowohl persönlich als auch online. Außerdem planen wir, viermal im Jahr internationale Gastredner einzuladen.
Koordinierende Mitglieder der Fokusgruppe
- Raphaëlle Luisier, Vorsitzende (Gruppenleiterin)
- Janna Hastings, Co-Vorsitzende (Gruppenleiterin)
- Vincent Jung, Co-Vorsitzender (Doktorand)
- Charlotte Tumescheit, Co-Vorsitzende (Postdoktorandin)
Sind Sie SIB-Mitglied und möchten Sie mitmachen? Kontaktieren Sie Raphaëlle Luisier oder Janna Hastings, um zum Slack-Kanal hinzugefügt zu werden und einen Termin für eine zukünftige Präsentation zu vereinbaren.