|
ИИ помог обнаружить более 160 000 новых видов вирусов
|
|
|
|
Искусственный интеллект (ИИ) был использован для выявления деталей разнообразной и фундаментальной отрасли жизни, живущей прямо у нас под ногами и в каждом уголке земного шара. С помощью инструмента машинного обучения было обнаружено в общей сложности 161 979 новых видов РНК-вирусов, которые, по мнению исследователей, значительно улучшат картографирование жизни на Земле и могут помочь в идентификации многих миллионов других вирусов, которые еще предстоит охарактеризовать.
|
|
|
|
Это исследование, опубликованное в журнале Cell и проведенное международной группой исследователей, является крупнейшей из когда-либо опубликованных работ по обнаружению видов вирусов.
|
|
|
|
"Нам предложили заглянуть в скрытую часть жизни на Земле, раскрывающую удивительное биологическое разнообразие", - сказал старший автор исследования профессор Эдвардс Холмс из Школы медицинских наук факультета медицины и здравоохранения Сиднейского университета.
|
|
|
|
"Это самое большое количество новых видов вирусов, обнаруженных в ходе одного исследования, что значительно расширяет наши знания о вирусах, которые живут среди нас", - сказал профессор Холмс.
|
|
|
|
"Обнаружение такого количества новых вирусов одним махом поражает воображение, и это только начало, открывающее целый мир открытий. Предстоит открыть еще миллионы новых вирусов, и мы можем применить тот же подход к идентификации бактерий и паразитов".
|
|
|
|
|
|
|
Хотя РНК-вирусы обычно ассоциируются с болезнями человека, они также встречаются в экстремальных условиях по всему миру и могут даже играть ключевую роль в глобальных экосистемах. В ходе этого исследования было обнаружено, что они обитают в атмосфере, горячих источниках и гидротермальных источниках.
|
|
|
|
"То, что в экстремальных условиях обитает так много типов вирусов, является еще одним примером их феноменального разнообразия и стойкости к жизни в самых суровых условиях, что может дать нам ключ к пониманию того, как появились вирусы и другие элементарные формы жизни", - сказал профессор Холмс.
|
|
Как работает инструмент искусственного интеллекта
|
|
|
|
Исследователи создали алгоритм глубокого обучения LucaProt для вычисления огромного количества данных о генетических последовательностях, включая длинные вирусные геномы, содержащие до 47 250 нуклеотидов, и сложную геномную информацию, позволяющую обнаружить более 160 000 вирусов.
|
|
|
|
"Подавляющее большинство этих вирусов уже были расшифрованы и находились в общедоступных базах данных, но они были настолько разными, что никто не знал, что это такое", - сказал профессор Холмс. "Они содержат то, что часто называют последовательностью "темной материи". Наш метод искусственного интеллекта позволил организовать и классифицировать всю эту разрозненную информацию, впервые пролив свет на значение этой темной материи".
|
|
|
|
Инструмент искусственного интеллекта был обучен вычислять темную материю и идентифицировать вирусы на основе последовательностей и вторичных структур белка, которые все РНК-вирусы используют для репликации.
|
|
|
|
Это позволило значительно ускорить обнаружение вирусов, что при использовании традиционных методов заняло бы много времени.
|
|
|
|
Соавтор исследования из Университета Сунь Ятсена, профессор Манг Ши (Mang Shi), возглавляющий исследование, сказал: "Раньше мы полагались на утомительные биоинформационные методы обнаружения вирусов, что ограничивало разнообразие, которое мы могли исследовать. Теперь у нас есть гораздо более эффективная модель на основе искусственного интеллекта, которая обладает исключительной чувствительностью и специфичностью и в то же время позволяет нам гораздо глубже изучить разнообразие вирусов. Мы планируем применить эту модель в различных приложениях".
|
|
|
|
Соавтор исследования доктор Чжао-Ронг Ли, который работает в лаборатории Apsara в Alibaba Cloud Intelligence, сказал: "LucaProt представляет собой значительную интеграцию передовых технологий искусственного интеллекта и вирусологии, демонстрирующую, что ИИ может эффективно выполнять задачи в области биологических исследований.
|
|
|
|
"Эта интеграция дает ценную информацию и стимулирует к дальнейшему расшифровыванию биологических последовательностей и анализу биологических систем с новой точки зрения. Мы также продолжим наши исследования в области искусственного интеллекта для вирусологии".
|
|
|
|
Профессор Холмс сказал: "Очевидным следующим шагом является совершенствование нашего метода для поиска еще большего количества этого удивительного разнообразия, и кто знает, какие еще сюрпризы нас ждут".
|
|
|
|
Источник
|
