С помощта на цифрова селекция стартъпът Avalo създава нови и устойчиви селскостопански култури

Стартиращата компания Avalo от Северна Каролина има план за спасяването на селското стопанство от глобалното затопляне и неочакваните катаклизми. Екипът от инженери, биолози и програмисти е разработил комплект алгоритми за идентификация на гените, като се използват сложни признаци и слабо изучени култури. Avalo възнамерява да отгледа растения от ново поколение - една нова култура, която не се влияе особено много от високите температури, студа и сушата.

"Добивите в екваториалните райони силно намаляха и с бързи темпове продължават да се снижават. Фермерите постепенно се преместват на по-високи места, понеже солената вода разрушава полетата, но там те се сблъскват с есенните слани, които убиват техните насаждения. На тях им е нужна устойчива към трудните условия пшеница, която ще успея да оцелее при възникване на огнище от гъбички по време на влажните сезони. Ето защо ние създаваме нови сортове, които са адаптирани към новата екологична реалност" - заяви съоснователят и генерален директор на Avalo Брендън Колинз.

Голям е броят на компаниите, които подобряват своята селскостопанска продукция чрез селекция при реалното отглеждане на растенията. За разлика от тях Avalo използва алгоритми с елементи на изкуствен интелект за цифровия подбор на подходящите геноми и виртуално отглеждане на растенията в компютърна среда. По този начин се икономисват години и милиони долари, които обикновено се изразходват за търсенето на нови устойчиви култури.

"Повишаването ефективността на даден фермент не е особено трудно - просто използвате CRISPR и го редактирате. Но при увеличаване добива например на царевицата, е необходима корекцията на хиляди гени. Ако сте крупен стратег, който се опитва да създаде устойчив на сушата ориз, то ще са ви необходими 15 години напрегната работа и над 200 милиона щ. долара инвестиции. Това е една наистина много дълга игра" - добавя вторият съосновател на Avalo Мариано Алварес.

Стартиращата компания Avalo е създала специализиран алгоритъм за машинно обучение с помощта на който се моделират промените в генома на растенията и който намалява 15-годишния период на изследвания до две или максимум три години, а цената на изследванията се намалява стотици и дори хиляди пъти.

Работата на компютърната платформа на Avalo е разделена на четири основни етапа. Първоначално, специално обучен изкуствен интелект бързо сканира естествените вариации на културите, за да определи най-перспективните области. Този метод носи името GDIP. След това се използва възможно най-минимален набор от вариации, като друг алгоритъм изгражда оптималния организъм с помощта на виртуален компютърен модел. Avalo разпространява този модел сред своите партньори, които след това отглеждат новият тип устойчиви растения. Ако тяхната ефективност бъде потвърдена, то необходимите данни се връщат към компютърната платформа на Avalo, за да бъдат използвани за подобряване на алгоритмите с елементи на изкуствен интелект, които чрез тази обратна връзка те работят по-бързо и по-ефективно.

Като пример Колинз посочва създаденият от тях нов сорт ориз, който издържа на ниски температури. Тази култура е създадена съвместно с голяма биотехнологична компания. В резултат от съвместното геномно изследване тази компания откри 566 теоретично подходящи гена. Реалното изследване на всеки един от тях би струвало около 40 хиляди щ. долара или около 22,2 милиона щ. долара за изучаването на всички тези гени. Но с помощта на новите алгоритми с елементи на изкуствен интелект Avalo е намалила броя на целевите гени до 32 варианта, а след това е отгледал 10 реални сорта и през следващите само три месеца е потвърдил възможностите на новия сорт устойчив ориз.

Да добавим, че миналата седмица Avalo приключи работата върху програмата на бизнес инкубатора IndieBio и привлече 3 милиона щ. долара инвестиции, с които ще се финансират нови посеви. Първият инвестиционен кръг бе оглавен от рисковите инвестиционни фондове Better Ventures и Giant Ventures, към които малко по-късно се присъединиха инвеститорите от  At One Ventures, Climate Capital и компанията-майка IndieBio SOSV.