生物学とデータサイエンスの衝突は、世界中のコミュニティに大きな影響を及ぼします。
この交点における近い将来の決定と行動が、私たちの生物学的な未来の基盤を築くことになります。
集団的な注意は、生物学データの長期的な価値を最大化するため、アクセス、利益配分、主体性に向けられなければなりません。
二つの科学の世界が衝突しています。生物学とデータサイエンスです。これらの分野で進む融合は、生命システムの機能を理解するためのコストと時間を減らしつつあり、新たな医療、持続可能なエネルギーの解決策、より栄養価の高い食品などの基盤を提供しています。今日、コミュニティが下す決定と行動は、両分野の今後30年から40年と、その交点から生まれる関連する恩恵を形作ることになります。
一つの未来の道筋では、恩恵はコミュニティの健康、植物、動物、そして地球の全体的な生態系の改善と共に分かち合われます。もう一つの未来の道筋では、恩恵は少数の人々に握られ、人生を変える知見、新たな治療法、より良い未来への機会へのアクセスを妨げる制限的な法的・デジタル的な障壁の向こうに閉じ込められます。産業、政府、日常生活における取り組みを最初の道筋へと導くには、各分野を横断するリーダーシップが必要です。
コミュニティは、バイオとデータの融合についてなぜ関心を持つべきなのでしょうか。
ヒトゲノムの解読コストはここ数十年で劇的に下がり、今後もさらに下がり続けています。その結果、ゲノム解読は増えましたが、それに含まれる情報を理解する私たちの能力は追いついていません。この増え続けるデータの量を、私たちはどのように理解すればよいのでしょうか。
データサイエンスにおいても、特に分析能力と人工知能（AI）の分野で、同様に目覚ましい進歩が遂げられています。2018年に訓練するのに6分と1,000ドルを要したAIシステムは、その3年後には13秒と5ドルで訓練できるようになりました。。その結果、2021年のAI革新に関する特許出願件数は、2015年の出願件数の30倍に達しました。
これらの生物学とデータサイエンスにおける進歩を合わせると、変革をもたらす力があります。2020年には、AlphaFoldと呼ばれるAIが、タンパク質の化学式をタンパク質がとる三次元構造へと変換するという、50年来の課題を解決しました。これらの解答に至るまでの時間を最適化することで、このモデルは、抗生物質耐性、がん、新型コロナウイルス感染症への対策に関する研究を含め、創薬と薬剤設計の新たな道を切り開きました。
バイオとデータサイエンスの融合において、コミュニティは何に関心を持つべきでしょうか。
今後数年間にわたり、生物学とデータサイエンスの融合に伴う恩恵に関して、私たちは重要な決定を下す必要があります。すべての人々と地球を支え、守る価値観に基づいて評価し行動するための、有用な枠組みが二つあります。
一つ目は、データは共有され、組み合わされ、再構成されるほどその価値が高まるということです。過去10年の間に、データに関する誤った比喩がいくつも定着しました。「データは新しい石油である」から「データは決定的な優位性である」に至るまでです。2000年代初頭には、強力な新しい資産に注意を向けるうえで役立ちましたが、それらは複数の点で誤解を招きます。データセットは再利用可能な資源です。石油と異なり、データは再利用可能であり、有限ではありません。異なる多くのコミュニティがデータを利用するほど、データはより洗練され、改善されます。私たちは、コミュニティがデータを囲い込むのではなく、利用し、その恩恵を分かち合うことを望むべきです。
二つ目の枠組みは、生物学は相互に結びついていることを認識するものです。あなたのDNA――あなたの身体がどのように機能するかの設計図――は、あなたの親、その親の親、そしてその親の親の親、さらには地球上での数十億年に及ぶ進化の産物です。さらに、あなたのDNAは兄弟姉妹や従兄弟と共有されており、あなたやその人たちが持つどの子どもとも共有されることになります。
あなたの遺伝子や体内のタンパク質構造は、地球上の他の動植物にも、類似した機能としても、まったく異なる機能としても共有されています。あなたは、進化が多くの方法で再利用・転用してきた構成要素から成り立っています地球上に最初の生命が現れて以来、推定40億年にわたって。要するに、あなたのDNAやその他の生物学的データセットは、あなただけのものではありません。その結果、データセットを共有するかどうかの決定は、あなた自身だけでなく、家族の他の人々、人類全体、そして地球にも影響を及ぼします。このことは、他の個人情報とは異なります。
企業、政府、そして一般市民が化学やコンピューターにおける他の進歩を扱ってきた方法は、データの有限性がないことや、生物学の相互関連性には通用しません。生物学データは、既存の世界的な規範、法律、そして運用の方法の枠を破るものです。したがって、アクセス、主体性、利益配分に重点を置くことが不可欠です。
決定が共有された恩恵、アクセス、改善につながるようにするにはどうすればよいか
これら二つの枠組みを念頭に置くと、生物学データの管理者が大きな力を持っていることが明らかになります。バイオ技術、産業、経済への投資は急速に拡大していますが、その活動は一部の地域に集中しています。
ゲノム解読情報のような生物学データについて、共有された世界的なコモンズを構築することは、アクセスを改善し、イノベーションを加速させます。また、パートナーシップ、データベース、リポジトリを通じて、生物学データを活用するための知識、ツール、技術を利用可能にすることも重要になります。
生物学データの世界的なコモンズを構築するには、次のような簡単な手順を踏むことができます。
1. 生物学データの共有がコミュニティのニーズや恩恵と結びつく、一つ以上のユースケースを特定する。
2. これらのユースケースにおいて、コミュニティの参画を最優先の目標とし、生物学データを利用するあらゆる技術的な要素が、一つ以上のコミュニティに利益をもたらし、かつそのデータセットを責任を持って保護する形で利用されるようにする。
3. 生物学データの利用が、コミュニティを保護し、その利益にもなることを確保するため、定期的なガバナンス活動にコミュニティの構成員を参加させる。
この三段階のプロセスにより、生物学データの世界的なコモンズのあらゆる段階にコミュニティの構成員が関わることが保証されます。当初のユースケースには、希少疾患の治療と根治に役立つ生物学データが含まれる可能性があります。コミュニティの構成員は、ユースケースを実用的かつ自らにとって有益なものへと練り上げる手助けができます。また、コミュニティの構成員は、生物学データが恩恵をもたらし、適切に保護されることを確保し、コミュニティのニーズに沿うようにするとともに、世界的なコモンズが成熟する過程で、そのガバナンスの仕組みが定期的に自らの意見を取り入れるようにすることもできます。
さらに、そのような生物学データのコモンズは、世界中の先住民が提唱するデータ原則（以下の両方を含む）に従うべきです（FAIRおよびCARE データ原則）。これにより、生物学データの公平性と積極的な影響の両方を高めることができます。
2022年の国連生物多様性条約会議において、世界各国は、デジタル配列情報から生じる恩恵の公平な配分を確保するため、法的、政策的、そして能力構築の措置を講じることに合意しました。これは、地域の資源と伝統的知識を認識し尊重するうえでの大きな一歩である一方、オープンサイエンスおよびオープンアクセスという既存の枠組みを複雑にするものでもあります。
これらは衝突によって生じる火花であり、課題を議論し、解決策を構築するうえでは、世界の指導者や科学の専門家だけでなく、関係するすべての利害関係者の協力が必要です。
衝突理論によれば、ある物質の適切な粒子同士が適切な向きで出会ったとき、変化が成功します。しかし、衝突を成功させるためには、投入する要素に注意と配慮をもって対処する必要があります。最も重要なのは、活性化エネルギーです。生物学とデータサイエンスの衝突に関しては、コミュニティの参画が、両分野の今後30年から40年と、その交点から生まれる関連する恩恵を形作ることになります。
