שים לי שתי מולקולות סביח וסחוג מהונדס - תוכנת ה-AI של תעשיית המזון

תעשיית המזון לא השתנתה מהותית כבר עשרות שנים, יש שיאמרו מעולם לא, כי בבסיסה היא מושתתת על בישול ועיבוד של חומרי גלם חקלאיים — רק שהבישול והעיבוד עצמם לפעמים מורכבים מאוד. אבל פתאום לא ברור מה יישאר מכל זה בעוד 20 שנה. ואני כותב "20 שנה" רק כי התעשייה הזאת איטית ושמרנית, כי הרי היתה יכולה להשתנות לגמרי כבר עכשיו, בשלל כיוונים, ממהפכה של חזרה מוחלטת לאקולוגיה טבעית ועד התנתקות מוחלטת מחקלאות ויצירת תזונה מהונדסת שלמה מאפס.

באוגוסט 2023 היא עשתה עוד צעד קטן, אבל מרעיש, אל העתיד. בינה מלאכותית למדה להכיר טעמי חומרים, ללא עזרת לשון אנושית: מקלידים לתוכנת AI סימול של מולקולה, והיא תגיד מה יהיה הניחוח שלה. זה יכול לטלטל את המזון המתועש, כלומר את מה שאנחנו אוכלים רוב הזמן.

מזון מתועש ומעובד מקבל את הטעם שלו בעיקר מחומרי טעם וריח. בענף של ייצור חומרי טעם וריח יש אומנם כימאים וטכנולוגיות, אבל במהות גם זו מלאכה טבחית בסיסית, מין מסע חיפושים בשוק: נתקלים מוצר חקלאי בעל טעם מסוים וחושבים מה לעשות בו. למשל, וניל: מאדים בזו אחר זו את התרכובות הנדיפות בתרמיל הווניל, ואז מריחים אותן אחת־אחת, מגלים לאיזו מהן יש את עיקר הריח הוונילי, וקוראים לה "ונילין". אז מחפשים אותה בחומרים זולים כגון זפת ופסולת נייר, מזקקים משם — ומוכרים ליצרני גלידות. זה העיקרון, ניסוי וטעייה, השוואה ותושייה. כך נוצר קטלוג של תווי ניחוח של כ־5,000 חומרים מהטבע. את 5,000 הבבואות המלאכותיות שלהם משלבים במזונות, מעוף עד קולה.

לכן למזונות מתועשים גם יש את הטעם הזה, טעם הבבואה.

עכשיו כל התהליך הזה עבר לידי הבינה המלאכותית. תקציר של מה שקרה בערך: סטארט־אפ בשם אוזמו (Osmo) בנה עם חוקרים מגוגל ומרכז מונֶל לחקר החושים בפילדלפיה — האוניברסיטה מספר 1 בעולם לטעם וריח — תוכנת בינה מלאכותית שיודעת את הריח של כל חומר בעולם. החוקרים הזינו ל־AI את תיאורי הניחוח של 5,000 התרכובות המוכרות של התעשייה, ואז הציגו לה את הסימולים הכימיים של 400 תרכובות חדשות שלא נחשפה אליהן, והתיאורים שנתנה קלעו בדיוק מדהים להתרשמויות של פאנל טועמים אנושיים, כולל דירוג לעוצמת הטעם או הריח של כל מרכיב.

ה־AI פשוט מצאה לבד את החוקיות הרב־ממדית שקושרת את הצורה, הקוטביות, החשמליות, הקצוות המסיסים בכימיה שיוצרת את רישום ריח.

זה מלהיב. כמו שהמוח שלנו מפרש סוכרים כמתוקים וחומצות כחמוצות ואלקלואידים כמרים, עכשיו יש מכונה־לומדת שבאותה פשטות ברור לה עולם הניחוחות, מהפירותיים עד המושחמים, כולל כל הניואנסים שבטעם ובבישול. מזינים לה שם של חומר והיא אומרת מה התו. וזה נוגע לכל חומר, גם מומצא, ובלבד שתזינו לתוכנה סימול כימי.

ה־AI של אוזמו ארגנה את כל הטעמים במין מפה רב־ממדית: מין גרף עם שלל צירים — יותר משלושה — שיוצר מרחב בן יותר משלושה ממדים. מוח האדם לא מסוגל לתפוס מרחב רב־ממדי כזה, אבל אפשר לתרגם אותו למתמטיקה. במרחב הזה ה־AI מיקמה את כל המולקולות, לפי הדמיון, השוני והחפיפה בין תכונותיהן, ואיך שהם מתבטאים בהבדלים בין הניחוחות של כל מולקולה ומולקולה.

בסיס הגילוי, דרך אגב, נשען על הרעיון שכמו בטעמי הלשון האנושית, הצורה הגשמית של מולקולה קשורה בניחוח שהיא יוצרת, ויש חפיפה בין הדמיון והשוני של מולקולות לבין הדמיון והשוני בניחוחות שלהן. ואני לא בטוח כמה כאן זאת פרשנות יצירתית שלי, אבל בתיעוד המחקר נרמז שכל עולם הטעמים והניחוחות, והיחסים והמפגשים ביניהם, כל חוויית הטעם, משתקפת בצורה הפיזית של המולקולות, ובמבנה ה"פאזל" שלהן.

תעשיית הטעם מתרגשת מהגילוי, כי הוא מקל, מייעל ומזניק את המחקר והפיתוח של מזון. כמו שהיום מפיקים ונילין מנייר, הודות לגילוי יוכלו למצוא תחליפים מבוססי־צורה מולקולרית להכל כמעט, יהיה לנו גוגל של טעמי הטבע.

אבל אני מריח כאן עוד משהו, דרמטי אפילו יותר, כי יש דבר שה־AI של אוזמו לא עשתה: בתעשיית המזון, גם ערבוב הטעמים של המוצרים הוא בבסיסו טבחות קלאסית. מוהלים, טועמים ומתקנים, עד שמגיעים לטעם שרוצים. אין דרך אחרת. זה נשמע מובן מאליו, אבל בעצם, כיום אין למין האנושי דרך לנבא איזה טעם ייצא מערבוב של 4-3 חומרים, בטח שלא כימיקלים נדיפים. אנחנו לא מכירים את העקרונות, אנחנו לא יודעים מה הנוסחה. לדוגמה טעם הבננה, אותו טעם בנני שמשותף לכל הבננות, נוצר משני חומרים: אחד הוא הריח של בננית או סוכריית בננה, והשני הוא שמן ציפורן, האניסי-תרופתי, והכלל לא בנני. כשחומר הניחוח של הציפורן מתערבב בניחוח הבננית הוא מעדן אותו, וכשלעצמו כאילו נעלם. המדע עדיין לא מבין את הקטע. אין אלגוריתם שיודע מראש את סינרגיית הטעם בין שמן ציפורן לבננית או לכל ניחוח אחר, ובין, ובכן, כל חומר לכל חומר.

זה הצעד הבא בדרך. וזאת דרך שנצעדת. וכשזה יקרה, כש־AI תוכל לחבר את כל "המתכונים" של כל הטעמים, יקרו שני דברים: יהיה עידן חדש של טעמים משכנעים, מגרים ומענגים יותר; ונוסף על כך, אולי גם תיווצר קטגוריה חדשה של טעם, מין DALL-E של טעמים: מחשב יוכל לרקוח טעמים מצליחים ומתקבלים חדשים, אבל חדשים לגמרי, שאף אדם עוד לא חווה בתפיסתו החושית.

אני חושב על הציורים והתצלומים ש־AI יוצרת, שהם מפתיעים ומגניבים, והטובים שבהם מפעימים, אבל תמיד עם איזו מוזרות דופלגנגרית — מראה מוזרה של הטבע. וזה רק מה שאני מצליח לדמיין.